1、第二课时 闭合电路的欧姆定律电路特点 串联电路并联电路电流各处电流II1I2In干路电流等于各支路电流电流分配和电阻II1I2In I1R1I2R2InRn电压电压分配和电阻成 I各支路两端电压U1U2U3Un总电阻总电阻等于，即R总R1R2Rn总电阻的倒数等于即功率分配功率分配和电阻成功率分配和电阻成即P1R1P2R2PnRnU2之和成反比相等相等各个电阻之和各个电阻倒数之和反比正比正比 1电动势(1)物理意义：反映电源本领大小的物理量(2)大小：等于电路中通过1 C电荷量时电源所提供的电能的数值；等于电源没有接入电路时两极间的；在闭合电路中等于之和，即EU内U外把其他形式的能转化为电能电压
2、内外电路电压 2闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流强度跟电源的成正比，跟内、外电路中的成反比(2)公式：I或E(3)路端电压：外电路两端的电压，即电源的输出电压U.电动势IRIrU外U内EIr总电阻 当外电阻RIIrU，当R增大到无穷大(即断路)时，I，U.路端电压随外电阻的增大而增大，0E 当外电阻RIIrU，当R减小到零(短路)时，I短，U.3闭合电路的几个功率(1)电源的总功率 P总EIU外IU内IP出P内 若外电路是纯电阻电路，则有 P总I2(Rr).0 3闭合电路的几个功率(1)电源的总功率 P总EIU外IU内IP出P内 若外电路是纯电阻电路，则有 P总I2(Rr).(2)
3、电源内部消耗的功率 P内I2rU内IP总P出(3)电源的输出功率 P出UIEII2rP总P内 一、部分电路变化引起的总电阻变化分析 1当外电路的任何一个电阻增大(或减小)其他电阻不变时，电路的总电阻一定增大(或减小)2若开关的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若开关的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小 1如下图所示，电灯A上标有“10 V 10 W”的字样，电灯B上标有“8 V,20 W”的字样，滑动变阻器的总电阻为6，当滑片由a端向b端滑动的过程中，不考虑电灯电阻的变化，则()A电流表示数一直减小，电压表示数一直增大 B电流表示数一直增大，电压表示数一直减小 C电流表示数先增大、后减小
4、，电压表示数先减小、后增大 D电流表示数先减小、后增大，电压表示数先增大、后减小【解析】可以求得电灯A的电阻RA10，电灯B的电阻RB3.2，因为RARBRab，所以，当滑片由a端向b端滑动的过程中，总电阻一直减小，选项B正确【答案】B 二、电源的输出功率与外电路电阻的关系 1若外电路是纯电阻电路，则电源的输出功率 由上式可以看出：(1)当Rr(内、外电阻相等)时，电源的输出功率最大Pm.(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Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电路R1和R2，有R1R2r2.(5)P出与R的关系如下图所示 2电源的
5、效率 R越大，越大，当Rr时，P外最大：50%.2如右图所示，电路中电池的电动势E5 V，内电阻r10，固定电阻R90，R0是可变电阻，在R0从0 增加到400 的过程中，求：(1)可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率；(2)电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和(2)当电流最小时，电阻r和R消耗的热功率最小，此时R0应调到400，内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和为【答案】(1)R0100 W(2)0.01 W如右图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U.当R5滑动触头向图
6、中a端移动时()AI变大，U变小 BI变大，U变大 CI变小，U变大DI变小，U变小【解析】根据题意分析知：整个电路的连接形式为电阻R2、R4串联后与电阻R5并联，然后再与电阻R1、R3串联接在电源上；电压表测量的为路端电压U，电流表测量的是流过电阻R2和R4的支路电流当滑动变阻器的触头向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，R5与R2、R4串联后再并联的电阻变小，然后与R1、R3相串联的总电阻也变小，即外电路的总电阻变小根据闭合电路欧姆定律得：干路中的总电流I总变大，路端电压U变小，所以电压表的读数变小；因为干路中的电流I总变大，所以电阻R1、R3上分得的电压变大，而总的路端电压变小，所
7、以R2、R4支路的电压变小，所以流过电流表的电流变小，所以本题的正确答案为D.电路的动态分析方法(2)极端法：即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 11：(2009年广东物理)如下图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作如果再合上S2，则下列表述正确的是()A电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大 C通过R1上的电流增大D通过R3上的电流增大【解析】电源不计内阻，其输出电压等于电动势当闭合S2时，电路的外电阻R变小，电路电流变大，故C对；电源的输出功率P出所以电源输出功率应该变大，A错误；因并联部分两
8、端的电压U并EUR1，闭合S2时UR1变大，所以U并变小，L1上消耗的功率变小，通过R3的电流也是变小的，故B、D错误【答案】C如右图所示电路中，电源电动势E9 V，内阻r2，定值电阻R16，R210，R36，电容器的电容C10 F.(1)保持开关S1、S2闭合，求电容器C所带电荷量；(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量【解析】(1)保持开关S1、S2闭合，则电容器上的电压UCUR1 电容器带电荷量QCUC101063 C3105 C.(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开后，电路稳定时电容器上的电压等于电源电动势，此时电容器上的电荷量 QCE10106
9、9 C9105 C，而流过R2的电荷量等于电容器C上电荷量的增加量 QR2QQQ9105 C3105C6105 C.含电容电路的分析(1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻电压21：如下图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行金属板A、B水平放置当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P滑到图示位置时，一个可视为质点的带负电小液滴在平行板的正中间恰好处于静止状态现要使带电小液滴向上运动，下列措施
10、可行的是()A断开开关S B让滑片P向a端滑动 C减小平行金属板A、B间的距离 D减小平行金属板A、B的正对面积【解析】小液滴处于平衡状态，说明此时小液滴的重力和所受到的电场力大小相等，方向相反受到的重力竖直向下，电场力竖直向上要使该小液滴向上运动，只需增大小液滴受到的电场力即可A中断开开关，两板之间的电势差减小到零，液滴向下运动；B中让滑片向a端滑动时，根据串联分压的知识可知，此时两板间电势差增大，则电场力增大，液滴向上运动；C中减小两板距离，由E可知，场强增大，液滴向上运动；D中平行板间电压不变，板间距离也不变，则场强不变，液滴保持静止故选项B、C正确【答案】BC(15分)如下图所示，图甲
11、为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10 的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率(2)设此时电灯两端的电压为U，流过每个电灯的电流为I，由闭合电路欧姆定律得EU2IR0 (2分)代入数据得U820I (2分)在图上画出此直线(2分)可得到该直线与曲线的交点(2 V
12、,0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A，则流过电流表的电流为 IA2I0.6 A (3分)每个灯的功率为：PUI20.3 W 0.6 W(2分)31：如下图甲所示，R为电阻箱(099.9)，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，(1)断开S2，闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R图线，(2)断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I11.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I20.8 A，据以上数据可知()A电源电动势为3.0 V B电源内阻为0.5 CRx的阻值为0.5 DS1断开、S2接通时，随着
13、R的减小，电源输出功率减小【答案】BC 1.如下图所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看做是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是()A小灯泡L1、L2均变暗 B小灯泡L1变亮，V1表的读数变大 C小灯泡L2变亮，V2表的读数变大 D小灯泡L1变暗，V1表的读数变小【解析】本题考查电路连接分析，电路的动态分析，电压表V1接在电源两端，V2接在电灯L2两端，滑动变阻器与灯泡L1并联，再与L2串联当滑动变阻器滑片由右向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，内电压增大，外电压减小，因此电压表V1的示数减小，B项错误
14、；灯泡L2中的电流增大，L2变亮，A项错误；L2两端的电压增大，V2的示数增大，C项正确；L1两端的电压减小，灯泡L1变暗，D项正确【答案】CD 2电源电动势E14 V，内阻r1.小灯泡L标有“2 V4 W”，电动机的内阻rM0.5，当变阻器调到R1 时，电灯和电动机正常工作()A电动机的输出功率14 W B电动机的输出功率16 W C电源的输出功率24 W D电源的输出功率28 W【答案】AC 3(2009年全国卷)右图为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能为()【答案】B 4如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是()A电源1和电源2的内阻之比是117 B电源1和电源2的电动势之比是11 C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12 D在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12【答案】ABC 5根据电池的输出功率PIU，得出被测电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如下图所示求：(1)被测电池组的内阻r；(2)电动势E.【解析】由P出可知当Rr5 时 P出Pm45.0 W，可计算得出E30 V.【答案】(1)5(2)30 V
