1、第三节研究闭合电路【学习目标】1、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。3、知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。5、理解闭合电路的功率表达式。6、理解闭合电路中能量转化的情况。【重点、难点】（一）重点：1、电动势是表示电源特性的物理量2、闭合电路欧姆定律的内容；3、应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律（二）难点：1、闭合回路中电源电动势等于电路上内、外
2、电压之和2、短路、断路特征3、应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系【典型例题】【例1】如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0.5，限流电阻R0为3，若电压表的示数为3V，试求：电源的功率和电源的输出功率电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率【解析】在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=电源的总功率：P总=EI=6W由能量转化和守恒定律得：P输出=P总-Pr=6-120.5=5.5W电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P输出=PM+PO PO=I2RO=3WPM= P输出- PO=5.5-3=2.5W有PM
3、=P机+PMr得P机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W【例2】如图所示的电路中，R1和R2是定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的电功率 （ ）A、 一定是逐渐减小B、 有可能逐渐减小C、 有可能先变小后变大D、 一定是先变小后变大【答案】C【例3】如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R110，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：电源的电动势和内电阻；定值电阻R2的阻值；滑
4、动变阻器R3的最大值；上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【解析】由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入和得E=16+0.2r E=4+0.8r 联立解得E=20V r=20当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。R2=当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。R总=又R总=代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由UR1=E-I（R2+ r）知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便不难得出R1消耗的最大功率。当R3=300时，I=此时R1两端的电压为：U1=I则R1消耗的最大功率为P1m=又当R外=r时，电源输出功率最大，即有Pm=
