第3单元 闭合电路欧姆定律.docVIP

第3单元 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 一、电源 内部非静电力搬运电荷，对电荷做功 2、两极出现电势差 3、内部非静电力做功，把其他形式的能转化为电能，外部电流做功，把电能转化成其他形式的能 二、电动势 意义：1、表示把其他形式的能量转化成电能的本领的物理量 2、等于电源没接入电路时两极间的电压 三、外电路和内电路 在任何电路中，有E ＝ U外 ＋ U内 (类比：挣钱和花钱) 外电路和内电路电流的流向 四、闭合电路欧姆定律 E ＝ U外 ＋ U内 即 E ＝ I R + I r ∴ 闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比。（比较两个欧姆定律的异同） 闭合电路欧姆定律的表达形式有： ①E=U外+U 内② （I、R间关系） ③U=E-Ir（U、I间关系） ④（U、R间关系） 五、路端电压跟负载的关系 E ＝ IR + I r R变大，I减小，U内减小，U外变大 （1）R ∞ I 0，I r 0， E ＝ U外 （2）R 0，I0＝E / r，短路电流 六、U外～I的图象 U外 ＝ －I r + E 电动势 短路电流Io r ＝ E / I0 ＝tan θ 七、闭合电路中的功率 EI ＝ U外×I + U内×I 总功率 输出功率 内耗功率 八、输出功率的最大值 输出 P 得 P 当时，即R＝r时，输出P最大，此时 九 电动势和内阻的测量 例题汇总 【例1】已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。 解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。 【例2】 电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω．当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A．那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A 解：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0.19A．电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V，所以电键接2后路端电压低于2V，因此电流一定小于0.25A．所以只能选C。 【例3】 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是 A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C.ΔU1ΔU2 D.ΔU1ΔU2 解：触片P从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L1、L2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L3电压降低，变暗。U1减小，U2增大，而路端电压U= U1+ U2减小，所以U1的变化量大于 U2的变化量，选BD。 【例4】 如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。 解：由图象可知蓄电池的电动势为20V，由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W。 例5：.滑动变阻器的两种特殊接法。 在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视： ⑴右图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻最大，总电流最小。所以电流表A的示数先减小后增大；可以证明：A1的示数一直减小，而A2的示数一直增大。 ⑵右图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻逐渐减小；总电流I逐渐增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX也逐渐增大（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I / 先减小后增大、 【例6】.黑盒问题。如图所示，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6Ω的电阻，每只电阻都直接与接线柱相连。测得Rab=6Ω