部分电路欧姆定律及闭合电路欧姆定律的应用

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1、第二讲部分电路欧姆定律及闭合电路欧姆定律的应用一、部分电路欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比．欧姆定律适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电.（2）公式（3）电阻的伏安特性曲线0IU（4）比较伏安特性曲线所示的两电阻的大小0IUR2R10IR4R3U注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。一些非线性元件(如二极管)的伏安特性曲线也不是过原点的直线。串联电路的特征：二、串、并联电路的基本特征1.①I=I1=I2=I3=…②U=U1+U2+U3+…③R=R1+R2+R3+…④

2、⑤并联电路的特征：2.①I=I1+I2+I3+…②U=U1=U2=U3=…③④I1R1=I2R2=I3R3=…=IR=U⑤P1R1=P2R2=P3R3=…=PR=U2三、闭合电路的欧姆定律的内容ErRI⑴内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比．⑵闭合电路欧姆定律的表达形式：②E=U外+U内①（I、R间关系）③U=E-Ir（U、I间关系）（3）讨论：U=E-Ir从上式可以看出:(E、r是常量，R、I、U是变量)a.当外电阻R减小时，可知I增大，内电压U′＝Ir增大,路端电压U减小．b.当外电路短路时，R趋近于

3、零，I趋近于E/r，路端电压U趋近于零．电源的内阻一般都很小，所以短路时电流很大为Im=E/r.c.当外电阻R增大时，则I减小，内电压U′＝Ir减小，路端电压U增大．当外电路断开时，R变为无限大，I变为零，Ir也变为零，U=E．这就是说，开路时的路端电压等于电源的电动势.而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（还有微弱电流通过电源）。四、闭合电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；a的斜率的绝对值表示内阻大小；a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;两者的交点坐标表示该电阻接入

4、电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示电源的输出功率；uOIImiEUM（I，U）βαbaN当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时)图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。五、电源的功率和效率⑴电功率：②电源的输出功率P出=UI③电源内部消耗的功率Pr=I2r①电源的总功率PE=EI六、关于电源的输出功率的讨论ErR（1）条件：R=r（2）1、如图，已知E、r，求电源的有最大输出功率的条件及Pm。ORP出Pmr2、如图，已知E、r，若滑动变阻器的最大电阻R小于电源的内阻

5、r，求电源的有最大输出功率的条件及Pm。ErR（1）条件：滑动变阻器电阻R为最大值时（2）3、如图，已知E、r、R0，求电源的有最大输出功率的条件及Pm。RErR0（1）条件：R+R0=r（2）4、如图，已知E、r、R0，若R0大于r，求电源的有最大输出功率的条件及Pm。RErR0（1）条件：滑动变阻器的电阻R=0（2）5、如图，已知E、r、R0，求滑动变阻器R消耗的最大功率的条件及Pm。RErR0（1）条件：R=r+R0（2）6、如图，已知E、r、R0，若滑动变阻器的最大电阻R小于电源的内阻r和定值电阻R0之和，求滑动变阻器消耗的最大功率的

6、条件及Pm。RErR0（1）条件：滑动变阻器的电阻R为最大值Rm（2）1．如图5所示的是甲、乙、丙三个电源的U—I图线，甲和丙两图线平行，下列判断正确的是()A．甲电源的电动势比乙大B．乙电源的电动势和内阻都比丙电源大C．甲和丙电源的内阻相等D．甲电源内阻最大，丙电源内阻最小0IU甲丙乙图5BC2．有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标为“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（）A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗总功率为60WC3.如图所

7、示电路，R1为变阻器，R2为定值电阻，r为电源内阻，且r>R2。若R1上的电功率为P1，R2上的电功率为P2。以下叙述中正确的是（）(A)要使P1与P2的和最大，必须使R1=r－R2。(B)要使P1最大，必须使R1=R2+r。(C)要使P2最大，必须使R2=R1+r。(D)（P1+P2）的最大值，由ε和r决定。εrR1R2ABD4.（13分）如图15所示，电源的电动势E＝7.5V，内阻r＝1.0Ω，定值电阻R2＝12Ω，电动机M的线圈的电阻R＝0.50Ω．闭合开关S，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的电功率P2＝3.0W

8、．求电动机转动稳定后：（1）电路的路端电压.（2）通过电动机的电流．MVR1ErSR2解答：（1）路端电压等于R2两端的电压，（2）电源的电动势E=U2＋Ir，由此