第三单元闭合电路欧姆定律.doc

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1、第三单元闭合电路欧姆定律高考要求：1、理解电动势的概念；2、掌握闭合电路欧姆定律会灵活运用；3、理解路湍电压和负载的关系；4、知道闭合电路中的能量转化关系。知识要点：一、电动势1、意义：反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量。2、大小：由电源本身的性质决定，跟外电路的组成无关。其大小等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。3、单位：伏特（V），是标量。4、电动势与电压的区别：1）物理意义不同：电压表示电场力做功，将电能转化为其它形式的能的本领；电动势表示非静电力做功，将其它形式的能转化为电能的本领。2）决定不同：电压由电源及导体的连接方式决定；电动势由电源

2、本身决定，是电源的本领。二、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电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。2、公式：I＝E/(R＋r)①变形式：E＝U外＋U内②E＝IR＋Ir③E＝U外＋Ir④适用条件：①③外电路为纯电阻电路；②④对外电路无要求。三、路端电压1、路端电压：外电路两的电压叫做路端电压。2、内电压：内电路两端的电路叫做内电压。3、路端电压与外电阻的关系：1）引起路端电压随外电阻变化的原因是因为电源有内阻。路端电压：U＝IR＝ER/(R＋r)＝E/(1＋r/R)，可见：当R↗→U↗，R↘→U↘2）外电路断路时：R＝∞，I＝0，U＝E；可

3、见电源的开路电压等于电源电动势。3）外电路短路时：R＝0，I＝E/r，U＝0；可见电源短路时，电动势全部加在内电阻r上，因r很小，I很大，会烧坏电源。U4、电源的外特性曲线，即U—I图线：由U＝E－Ir得如图示图象Er＝0(理想)1）纵轴上的截距表示开路电压，实为电源电动势。即U＝E。ΔU2）横轴上的截距表示短路电流，I短＝E/r。3）图线的斜率为内电阻，r＝E/I短＝ΔU/ΔI。0ΔII短I4）图线上每一点的坐标的乘积为电源的输出功率。5）要注意区别电阻的U—I图象与电源的U—I图象。四、电源的功率及效率U1、电源总功率：内外电路消耗的功率之和：P总＝IE＝I2(

4、R＋r)。R＝U/I2、电源输出功率：外电路消耗的功率：P外＝UI＝I2R。3、电源内部发热功率：P内＝I2r。0I4、电源的效率：η＝UI/IE＝R/(R＋r)1、纯电阻电路时P总＝E2/(R＋r)，P外＝I2R＝[E/(R＋r)]2R。可以证明，当R＝r时，电源有最大输出功率Pm＝E2/4r。此时效率η＝50%P外2、电源的输出功率随外电阻的变化规律（P—R图象）Pm由P外＝I2R＝[E/(R＋r)]2R。得P—R图象如图所示P01）当输出功率为某一值P0且P0＜Pm时，对应两个不同的外电阻R1、R2，且R1·R2＝r2。OR1rR2R2）当R＜r时，P随R增大

5、而增大，当R＞r时，P随R增大而减小。二、电路的动态分析动态分析思路：一般由局部（R的变化）→全局（I总、U端的变化）→局部（I分、U分的变化）。三、同种电池的串联n个相同的电池同向串联时，设每个电池的电动势为E1，内电阻为r1，则串联电池组的总电动势E＝nE1，总内阻r＝nr1，串联电池组一般可以提高输出的电压，但要注意电流不要超过每个电池能承受的电大电流。典型例题：例1、在太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池与一电阻值为20Ω的电阻器连连面一闭合路，则它的路端电压是（）A0.10VB0.20VC0.30VD0.40V例2、如

6、图所示，AB、CD两根平行的相同的均匀电阻丝，EF为另一根AEB电阻丝，其电阻为R，它可以在AB、CD上滑动并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好。图中电压表为理想电压表，电池的电动势V和内阻都不变。B、D与电池两极连接的导线的电阻可忽略。当EFE处于图中位置时，电压表的读数为U1＝4V。已知将EF由图中位置向左移动一段距离ΔL后，电压表的读数变为U2＝3V。若将EF由CFD图中位置向右移动一段距离ΔL，电压表的读数U3是多少？例2图例3、如图甲所示的电路，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑V2片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的两条实验图象，

7、如图乙所示，关于这两条实验图象，有（）R0RAA图线b的延长线不一定过坐标原点O；V1B图线a的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势；U/VE甲C图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源输出a功率；bD图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的电功率。O乙I/A例4、如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W，电阻R1为4Ω，R1aR2R2为6Ω，电源内阻r为0.6Ω，电源的效率为94%。rE求：⑴ab两点间的电压；R3⑵电源的电动势。b例4图例5、在如图所示电路中，电池电动势E＝5V，内阻r＝10Ω，固定电阻R＝90Ω，R0是可变电阻