闭合电路欧姆定律的应用.doc

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1、闭合电路欧姆定律的应用[学习目标]　1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路.2.知道闭合电路中的功率关系，会计算闭合电路的功率.3.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算.一、闭合电路的动态分析闭合电路动态问题的分析方法(1)程序法基本思路：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U内的变化→U外的变化→固定支路→变化支路.(2)结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中

2、的电流、两端电压、电功率都将减小.“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.例1　电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图1所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　)图1A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表A1示数减小，A2示数增大D.电压表读数减小，电流表A1示数增大，A2

3、示数减小14解决闭合电路动态问题的一般思路1.分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；2.由局部电阻变化判断总电阻的变化；3.由I＝判断总电流的变化；4.据U＝E－Ir判断路端电压的变化；5.由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.针对训练1　如图2所示，A、B、C三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头P向下滑动时，三只电灯亮度的变化是(　　)图2A.A、B、C都变亮B.A、B变亮，C变暗C.A、C变亮，B变暗D.A变亮，B、C变暗二、闭合电路的功率1

4、.电源总功率：P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I.2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P出＝I2R＝[]2R＝，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝.电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示.图33.电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝＝＝.对于纯电阻电路，电源的效率η＝＝＝，所以当R增大时，效率η提高.当R＝r(电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高.例2　如图4所示，电路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω

5、，变阻器的最大阻值为10Ω.14图4(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？功率最大值的求解方法1.流过电源的电流最大时，电源的功率、内损耗功率均最大.2.对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大.3.电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大.例3　如图5所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻的U－I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：图

6、5(1)电源的输出功率P出为多大？(2)电源内部损耗的电功率是多少？(3)电源的效率η为多大？三、含电容器电路的分析与计算1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电.例4　如图6所示，电源电动势E＝10V

7、，内阻可忽略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求：14图6(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的总电荷量.分析电容器电荷量变化的方法1.首先确定电路的连接方式及电容器和哪部分电路并联.2.根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压.3.最后根据公式Q＝CU或ΔQ＝CΔU，求电荷量及其变化量.针对训练2　如图7所示电路中，电源电动势E＝9V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝6Ω，R2＝10Ω，R3＝6Ω，电容器的电容C＝10μF.图7(1)保持

8、开关S1、S2闭合，求电容器所带的电荷量；(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.1.如图8所示的电路，闭合开关S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值.则(　　)图8A.电流表的示数减小B.电压表的示数减小C.电阻R2两端的电压减小D.路端电压增大2.如图9所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U－I曲线.14若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，已知该电源的内阻r＝2.0Ω，则说法错误的是(　　)图