高三物理复习学案：闭合电路欧姆定律.doc

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1、高三物理复习资料第十五章恒定电流专题二闭合电路欧姆定律【知识要点】一、电动势1．电源：把其它形式的能转化为电能的装置。   电源的作用：保持两极间有一定电压，供给电路电能。2．电动势：电源的属性，描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。在数值上就等于电源没有接入外电路时两极间电压。用符号E表示。单位：伏特，V（1）电动势由电源自身决定，与外电路无关     不同类型的电源电动势不同，同种类型不同型号电源电动势相同。（2）实验：如图所示电路。     过程：断开电键，伏特表读数U，闭合电键，改变滑线变阻器阻值，R减小，对应伏特表读数，U1、U2、U

2、3，U为电源电动势，U大于U1、U2、U3，且U1＞U2＞U3分析产生原因：电源内电阻存在，且内阻r不变，大小由电源自身特点决定。随着R变小，电路电流增大，电源内部电势降落增加，外电路电势降落降低。（3）电源的电动势等于内、外电路上的电压之和：     E=U+U′U为外电路电压又称路端电压，U′为电源内电路电压二、闭合电路欧姆定律1．闭合电路欧姆定律  E=U+U′，I=或E=IR+Ir，都称为闭合电路欧姆定律。式中：E：电源电动势，r为内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。应注意：E=U+U′和E=IR+Ir，两式表示电源使电势升高等于内外

3、电路上的电势降落总和，E理解为电源消耗其它形式能使电荷电势升高。IR、Ir理解为在内外电路上电势降落。（也称为电压降）2．讨论路端电压，电路总电流随外电路电阻变化而变化的规律U=I1RU内=I1rUr=0I1OEI根据：E=U+U′、U′=Ir、I=，E、r不变R↑→I↓，U↑、U′↓，当R→∞时，I=0、U=E、U′=0（也称为断路时）R↓→I↑，U↓、U′↑，当R=0时，I=（短路电流强度）U=0、U′=E3．在闭合电路中的能量转化关系从功率角度讨论能量转化更有实际价值：EI=UI+I2r电源消耗功率（有时也称为电路消耗总功率）：P总=EI外电路

4、消耗功率（有时也称为电源输出功率）：P出=UI用心爱心专心内电路消耗功率（一定是发热功率）：P内=I2r4．电源输出功率随外电路电阻变化关系P出=UI=·R·=·R，其中E、r为定值，R为自变量，P出为因变量。讨论该函数极值可知，R=r时，输出功率有极大值：P出=，电源输出功率与外阻关系图象如图所示，R＜r时，随R增大输出功率增大，R=r输出功率最大，R＞r时，随R增大，输出功率减小。【典型例题】例1．关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（ D  ） A．电流总是由高电势流向低电势 B．电源短路时，电路电流为无穷大，路端电压为零 C．外电路断路

5、时，路端电压为最大，外电阻为零 D．外电路总电阻值增大时，路端电压也增大例2．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的I—U图象，则下述说法正确的是（ ACD  ）A．电动势E1=E2，发生短路时的电流强度I1＞I2 B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2 C．电动势E1=E2，内阻r1＜r2 D．当两个电源工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大例3．在图示电路中，当滑动变阻器滑动键P向下移动时，则（   D） A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮  B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗 C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗  D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变

6、亮例4．如图所示电路中，若已知R1=8欧，R2=10欧，当电键接到1，电流表的示数为2A,当电键接到2，电流表的示数可能为（C）A．1.3AB.．1.6AC．1.9AD．2.2A例5．在图示的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源产生总功率为40W，而输出功率为37.6W，求电源电动势和电阻R2解：根据题目给出条件可知：电源内电路发热功率I2r=40－37.6=2.4W   电路电流强度I==2A   电源产生总功率：εI=40  ε=20V   外电路总电阻：   R=   根据闭合电路欧姆定律ε=IR+Ir=2×（2.4+

7、R2）+2×0.6=20，解得   R2=7Ω用心爱心专心使用内、外电路消耗电功率和电源产生总功率的关系是解答本题的关键，死记硬背是不能灵活使用这些规律的，必须深刻理解。例6．如图所示电路，电源的内阻r=0.4Ω，电阻R1=R2=R3=4Ω，开关S合上时，电流表A的示数为1.5A，电压表V的示数为2V，求开关S断开后电压表V的示数。（电压表和电流表内阻的影响不计）给出几分钟思考的时间，再请一位同学说一下自己的思路。在学生回答的基础上归纳：①要求的是S断开后电压表的示数，即测的是R2两端电压，从题目给的已知量来看要求U′2，必须知道E，R4；②

8、S闭合时，电压表测的是R2两端电压U2，电流表测的是过电阻R1和R3的电流，根据电阻的串、并联情况可以解出R