學案34 閉合電路歐姆定律一、概念規律題組1關于電動勢的說法錯誤的是()a電動勢就是電壓，它是內外電壓之和b電動勢不是電壓，但它數值上等于內外電壓之和c電動勢是表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量d電動勢的大小與外電路的結構有關2有關電壓與電動勢的說法中正確的是() a電壓與電動勢的單位都是伏特，所以電動勢與電壓是同一物理量的不同叫法b電動勢是電源兩極間的電壓c電動勢公式e中w與電壓u中的w是一樣的，都是電場力做的功d電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領強弱的物理量3.圖1如圖1所示，當開關s斷開時，電壓表示數為3 v，當開關s閉合時，電壓表示數為1.8 v，則外電阻r與電源內阻r之比為()a53b35c23 d32二、思想方法題組4.圖2如圖2所示為兩個獨立電路a和b的路端電壓與其總電流i的關系圖線，則()a路端電壓都為u1時，它們的外電阻相等b電流都是i1時，兩電源內電壓相等c電路a的電動勢大于電路b的電動勢da中電源的內阻大于b中電源的內阻5(2011吉林一中高二期中考試)如圖3所示的電路中，在滑動變阻器的滑片p向上端a滑動過程中，兩表的示數情況為()圖3a電壓表示數增大，電流表示數減小b電壓表示數減小，電流表示數增大c兩電表示數都增大d兩電表示數都減小一、閉合電路的功率計算1電源的總功率：p總eiiu外iu內p出p內若外電路是純電阻電路，則有p總i2(rr).2電源內部消耗的功率：p內i2ru內ip總p出3電源的輸出功率：p出uieii2rp總p內若外電路是純電阻電路，則有p出i2r.由上式可以看出(1)當rr時，電源的輸出功率最大為pm.(2)當rr時，隨著r的增大輸出功率越來越小(3)當rr時，隨著r的增大輸出功率越來越大(4)當p出eb，rarb.圖中兩直線的交點坐標為(i1、u1)，由r可知，路端電壓都為u1時，它們的外電阻相等由uir可知，電流都是i1時，因r不相等，故兩電源內電壓不相等所以選項a、c、d正確5a思維提升1電源沒有接入電路時，兩極間的電壓在數值上與電動勢相等，但意義絕對不同2i只適用于純電阻電路，而euir適用于所有電路3在ui圖象中，電源的內阻等于圖象斜率的大小，但不等于圖象傾角的正切值【核心考點突破】例1 (1)00.56 w(2)4 0.56 w(3)2 075 w(4)25%62.5%50%解析(1)r1為定值電阻，當r20時，流經r1的電流最大，電阻r1消耗的功率最大；此時i10.75 a，電阻r1消耗的最大功率為：pr1ir10.56 w(2)電源與定值電阻r1可看做一個電動勢為e3 v，內阻為rrr14 的“電源”，由前面的分析可知，當滑動變阻器阻值r2r4 ，變阻器消耗的功率最大，此時pr20.56 w.(3)同理，由前面分析可知，當r外r時，即r22 時，電源輸出的功率最大，此時p出0.75 w.(4)電阻r1消耗功率最大時，電源的效率1100%25%；變阻器消耗的功率最大時，電源的效率：2100%62.5%；當電源輸出功率最大時，電源的效率：3100%50%.規范思維(1)在求最大功率時要分清是求電阻的最大輸出功率還是電源的最大輸出功率；(2)若求變阻器r2上的最大功率可以將r1等效為電源的內阻，等效內阻rrr.例2 a在電路中，變阻器r0的滑動端向下滑動的過程中，變阻器r0接入電路中的電阻變小，從而使整個電路中的外電阻變小，干路電流變大，內阻r分得的電壓u內ir變大，u外變小，電壓表示數變小，由u1ir1知u1變大，因u外u1u2，故u2變小，由于i2，所以流過r2的電流變小，電流表示數變小，選項a正確規范思維閉合電路的動態分析的關鍵是搞清電路的串并聯關系，及各電表的測量對象利用程序法判斷是最基本的分析方法例3 buad5.0 v說明a到電源正極，d到電源負極均通路uab5.0 v，說明a到電源正極，b到電源負極均通路，故r一定斷路規范思維用電壓表檢查電路故障是最常用的方法，檢查時注意所用電壓表的量程應大于或等于電源電動勢例4 1.92105 c解析s斷開，c相當于斷路，r3中無電流，c兩端電壓即r2兩端電壓u2r23 v.qcu212106 c，且a板帶正電，b板帶負電s閉合，c兩端電壓即r1兩端電壓，由電路分析：u1r外1.8 v.qcu17.2106 c且a板帶負電，b板帶正電據此通過電流表的電量qqq1.92105 c.規范思維(1)電容器兩極板間的電壓等于該支路兩端的電壓(2)當電容器和用電器并聯后接入電路時，電容器兩極板間的電壓與其并聯用電器兩端的電壓相等(3)電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放)電思想方法總結1電源的輸出功率p與外電阻r的關系puii2r()2r由上式可知：當rr時，p有最大值，且最大值pm.根據電源的輸出功率與外電阻的關系可知，二者關系如圖所示2閉合電路的動態分析是一類非常典型的題目類型，解決這類問題的關鍵是抓住電源的e、r不變，思路是外電路電阻變化，引起全電路中電流的變化，根據閉合電路歐姆定律公式i，以及eu外u內irir進行正確推理，從而判定路端電壓u外和內電壓u內的變化然后再應用串、并聯電路的特點判斷外電路的電流或某個電阻的變化情況，即應用“部分整體部分”這樣的順序分析3分析閉合電路中的功率問題時應注意以下三個問題：(1)電流發生變化時，路端電壓發生變化，功率比較與計算時不要忘記這一點(2)利用當外電阻等于內阻時輸出功率最大這一結論，必要時要將某一電阻看作內阻，作等效電源處理(3)注意所求功率是電路中哪部分電路的功率，不同部分電路分析思路不同4分析電路故障的基本方法是假設法：如果電路發生某種故障，尋求故障發生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分；然后逐一假設某部分電路發生故障，運用電路定律進行正向推理，推理結果若與題述物理現象不符合，則故障不是發生在這部分電路；若推理結果與題述物理現象符合，則故障可能發生在這部分電路，直到找出發生故障的全部可能為止，亦稱排除法【課時效果檢測】1c2.b3.ad4.a5.b6d電源的總功率為peei，電源的輸出功率為preii2r，電源內部的發熱功率pri2r，所以直線a表示電源的總功率，選項a正確；曲線b表示電源內部的發熱功率，曲線c表示電源的輸出功率，選項b正確；直線a的斜率表示電動勢e，解得e3 v，由曲線b上某點坐標可得電源內阻為1 ，選項c正確；當外電路電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大，pm2.25 w，對應曲線c的最高點，選項d錯誤7b當電位器的觸頭由弧形碳膜的中點逆時針滑向a端時，電位器接入電路的電阻減小，根據串并聯電路特點可知電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得干路電流增大，內阻分擔電壓增大，路端電壓減小，l1燈變暗，通過其電流減小；由u1i2r1及i2ii1可知r1分擔電壓增大，l2及r2兩端電壓減小，l2功率減小而變暗，選項b正確8ad將r3和電源串聯在一起看做等效電源，則該等效電源的電動勢為e，等效內阻為rrr3，k閉合時，兩電表的示數分別為：u，i.當k斷開時，兩電表的示數分別為：u，i.又uu，故選項c錯由以上各式可得：r，故d選項正確據題意，uiui，代入解得：r1(r1r2)r2，顯然a選項正確，b選項錯誤9b若通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 a，則電源輸出電流為i0.4 a，由閉合電路歐姆定律計算得此時小燈泡兩端電壓為uei(rr)3 v由題圖甲可知小燈泡的電流強度為0.2 a時小燈泡兩端電壓僅為1.3 v，顯然通過每盞小燈泡的電流強度不可能為0.2 a，a、c錯誤；若通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 a，由題圖甲可知小燈泡兩端電壓為2.0 v，電阻r和內阻r上的電壓為3.0 v，此時每盞小燈泡的電功率為pui0.6 w，b正確、d錯誤10(1)1 a4 v(2)6 v2 (3)0.5 a解析(1)k接a時，r1被短路，外電阻為r2，根據電功率公式可得通過電源的電流i1 1 a，電源兩端的電壓u1 4 v.(2)k接a時，有eu1i1r4r，k接b時，r1和r2串聯，r外r1r26 ，通過電源的電流i20.75 a，這時有：eu2i2r4.50.75r.聯立式得：e6 v，r2 .(3)k接c時，r總r1rr236 ，總電流i3e/r總1 a，通過r2的電流ii30.5 a.易錯點評1在第6題中，由于考生對各