1、素养培优课(三)闭合电路欧姆定律的综合应用培优目标：1理解闭合电路中的功率及效率问题。2会用闭合电路欧姆定律及电路串、并联知识分析动态问题。3理解欧姆表的测量原理。电源的有关功率及效率问题1电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为：PIE(普遍适用)，PI2(Rr)(只适用于外电路为纯电阻的电路)。2电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算公式为P内I2r。3电源的输出功率P出：外电路上消耗的功率，计算式为：P出IU外(普遍适用)，P出I2R(只适用于外电路为纯电阻的电路)。4输出功率随外电阻R的变化关系：电源的输出功率：P出U外
2、I。由上式可以看出：(1) 当Rr时，电源的输出功率最大，P出，此时电源效率50%。(2)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小。(3)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大。(4)当P出P2C12 D1E2，它们分别向同一电阻R供电，电阻R消耗的电功率相同。比较供电时电池1和2内部消耗的电功率P1和P2及电池的效率1和2的大小，则有()AP1P2，12BP1P2，12CP1P2，12 DP1P2，12B因为PR相等，则电流I相等。由I；因E1E2，则r1r2，所以P1P2，而，所以与E成反比，故12，故B正确。B因为PR相等，则电流I相等。由I；因E1E2，则r1r2，所以P1P2，而，所以
3、与E成反比，故12，故B正确。2如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是()A保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小B当电路接通后，对小球受力分析：小球受重力、电场力和悬线的拉力F三个力的作用，其中重力为恒力。 当电路稳定后，R1中没有电流，两端等电势，因此电容器两极板电压等于R0两端电压。当R2不变，R1
4、变化时，电容器两极板电压不变，板间电场强度不变，小球所受电场力不变，F不变，C、D错误；若保持R1不变，缓慢增大R2，R0两端电压减小，电容器两端电压减小，内部电场强度减弱，小球受到的电场力减小，F变小，故A项错误，B项正确。3(多选)在如图所示的UI图像中，线段为某电源路端电压与电流的关系图线，线段为某一电阻R的UI图线。用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图像可知()AR的阻值为1.5 B电源电动势为3.0 V，内阻为1.5 C电源的输出功率为3.0 WD电阻R消耗的功率为1.5 WABD由题图两图线的交点知，R1.5 ，故A正确；线段在纵轴上的截距为电源电动势，即E3.0 V，斜率的绝对值
5、为内阻，即r1.5 ，故B正确；电源的输出功率P出UI1.5 W，也等于电阻R消耗的功率，故C错误，D正确。4如图所示的电路中，电源的电动势E12 V，内阻未知，R18 ，R21.5 ，L为规格为“3 V 3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光。不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率。解析(1)I1 ARL3 。(2)S闭合前，EIrIR1IRL将E12 V，I1 A，R18 ，RL3 代入求解得r1 。(3)开关S闭合后，EIrIR1U2I代入数据联立求解得U21.2 V灯泡实际消耗的功率P0.48 W。答案(1)1 A3 (2)1 (3)0.48 W
