3閉合電路的歐姆定律

1、前預(yù)習(xí)a*第7節(jié) 閉合電路的歐姆定律1 .閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，表達(dá)式 為1=旦，適用于外電路是純電阻的電路.R+ r2. 路端電壓是指外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓(1) 當(dāng)外電阻R增大時(shí)，U = E.(2) 當(dāng)外電阻R減小時(shí)， 外電阻 R= 0, I = E, U = 0.3. 由U外=E Ir可知，I減小,內(nèi)電壓減小，路端電壓I增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓U = E Ir.U增大.當(dāng)外電路斷開時(shí)，1= 0,U減小.當(dāng)電源兩端短路時(shí),U外-I是一條斜向下的直線，直線斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻， 直線在縱軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)線在橫軸上的截距表示短路

2、電流4有兩個(gè)相同的電阻 R,串聯(lián)起來(lái)接在電動(dòng)勢(shì)為E的電源上,I，若將這兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)，仍接在該電源上，此時(shí)通過(guò)一個(gè)電阻 電源的內(nèi)阻是()B. R/2C. 4R D. R/8CA. R答案解析由閉合電路歐姆定律得，兩電阻串聯(lián)時(shí)I = Er通過(guò)每個(gè)電阻的電流為R的電流為2I/3，則該E2 1 E1 = ，兩電阻并聯(lián)時(shí)|i = 1嚴(yán)，解2R+ r3 2 晝+ r2十得 r = 4R,5. 一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開路電壓為與一阻值為20 Q的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是0.40 V故選C.800 mV，短路電流為40 mA.若將該電池板( )A . 0.10 VB . 0.20 VC .

3、 0.30 VD.答案D解析由已知條件得：E = 800 mV.又因I短=E，所以 r =E 800Q= 20 Q.rI短 40所以U = IR =-R=800 X 20 mV 400 mVR+ r 20+ 20=0.40 V，選項(xiàng)D正確.醫(yī)半語(yǔ)油【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一閉合電路歐姆定律1.如圖1所示，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為3 V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為1.8 V，則外電阻SR與電源內(nèi)阻A . 5 : 3C. 2 : 3答案 D解析 S斷開時(shí),電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即:1I表示電流，則下列各式中正確的是(C.U = IRU = E + IrE UD.U=REE= 3 V. S

4、閉合時(shí)，U外=1.8 V，所以U內(nèi)=E- U外=1.2 V .因U外=IR , U內(nèi)=Ir，所 以 R : r = U 外：U 內(nèi)=1.8 : 1.2= 3 : 2.2.如圖2所示，電源電動(dòng)勢(shì) E = 30 V，內(nèi)阻r = 1愆燈泡上標(biāo)有“ 6 V 12 W”字樣， 直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R= 2 Q若燈泡恰好能正常發(fā)光，求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.答案 36 W解析因燈泡正常發(fā)光，所以1 = P =12 A = 2 AU 內(nèi)=Ir = 2X 1 V = 2 V所以電動(dòng)機(jī)電壓為Um = E U 內(nèi)一U = 30 V 2 V 6 V = 22 V電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為卩機(jī)=UmI I2R= 22 X 2

5、 W 22X 2 W = 36 W.知識(shí)點(diǎn)二路端電壓與負(fù)載的關(guān)系3. 若E表示電動(dòng)勢(shì)，U表示外電壓，U 表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示 內(nèi)電阻，165答案 BD4.如圖3所示為兩個(gè)獨(dú)立電路 A和B的路端電壓與其總電流I的關(guān)系圖線，貝y (A 路端電壓都為Ui時(shí)，它們的外電阻相等B .電流都是|1時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等C.電路A的電動(dòng)勢(shì)大于電路 B的電動(dòng)勢(shì)D . A中電源的內(nèi)阻大于 B中電源的內(nèi)阻答案 ACDE,Ui),解析 在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線 (U I)中，圖線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì) 圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，可見EaEb, rArB.圖中兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(li、I

6、i時(shí),由R= U可知，路端電壓都為 Ui時(shí)，它們的外電阻相等由 U = Ir可知，電流都是 因r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等所以選項(xiàng)A、C、D正確.【方法技巧練】一、閉合電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析方法5.如圖4所示的電路中，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過(guò)程中，兩表的示數(shù)情況為()A 電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B .電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大 C.兩電表示數(shù)都增大D 兩電表示數(shù)都減小答案 A6在如圖5所示的電路中， 動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表O 向圖中a端移動(dòng)時(shí)()Rl、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電 的讀數(shù)為I，電壓表O V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)A . I變

7、大，U變小C. I變小，U變大 答案 D 解析 本題考查閉合電路的動(dòng)態(tài)分析當(dāng) 路的電阻變小，外電路的總電阻就變小，B.D.變大,U 變小，U圖5變大變小R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)，R5接入電 總電流變大，路端電壓變小即電壓表 OV的讀數(shù)UR2 和 R4變??；由于總電流變大，使得 R1、R3兩端電壓都變大，而路端電壓又變小，因此， 串聯(lián)兩端電壓變小，則電流表O A的讀數(shù)I變小，故選D.方法總結(jié)閉合電路的動(dòng)態(tài)分析是一類非常典型的題目類型，解決這類問(wèn)題的關(guān)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(jù)閉合電路歐 姆定律公式I =二，以及E = U外+ U內(nèi)=IR +

8、 Ir進(jìn)行正確推理，從而判定路端電壓U外和R+ r內(nèi)電壓U內(nèi)的變化然后再應(yīng)用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷外電路的電流或某個(gè)電阻的變化情 況，即應(yīng)用“部分一一整體一一部分”這樣的順序分析.二、閉合電路功率問(wèn)題的分析7.如圖6所示，直線A為電源的路端電壓 U與電流I關(guān)系的圖象，直線 B是電阻R的 兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖象.用該電源與電阻R組成閉合電路，電源的輸出功率和效率分別為()B . 2 W,33%D . 4 W,67%A. 4 W,33%C. 2 W,67%答案 D8.如圖7所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)E= 5 V，內(nèi)電阻r = 10 0固定電阻R= 90 0R0是可變電阻.在 R0由0增加到4

9、00 0的過(guò)程中，求：X1i ”圖7(1) 可變電阻R0上消耗熱功率最大的條件和最大熱功率；(2) 電池的內(nèi)電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和.1答案(1)R0= 100 0時(shí)，Pm= W(2)0.01 W解析(1)可變電阻R0上消耗的熱功率2E 225R0p匸 |2r0= (RTRT7 )2r0=25_+ 400R0由上式可得：當(dāng) Ro= 100 QB寸，Pi有最大值25Pm = 40025（2）r和R上消耗的熱功率之和P2= I2（R + r）=只卄100由上式可知,25R0最大時(shí)，P2最小，即當(dāng)R0= 400 Q時(shí)，P2有最小值P2min = 盂百喬100 W = 0.01 W.方

10、法總結(jié)電源的輸出功率p與外電阻R的關(guān)系p 出= UI = |2r =（話稱=E2R= E2R r 2+ 4Rr = R-r 2 , r- + 4rE2 由上式可知：當(dāng) R= r時(shí)，P出有最大值，且最大值 Pm=.4r 根據(jù)電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知，二者關(guān)系如圖所示.1.在閉合電路中，下列敘述正確的是（）A 閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比B當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓等于零 C.當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流無(wú)窮大D 當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓也增大答案 AD2在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系下列說(shuō)法正 確的是（）則內(nèi)電壓增大，電源電動(dòng)勢(shì)

11、也會(huì)隨之增大 內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動(dòng)勢(shì)必然減小 則內(nèi)電壓減小，電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨內(nèi)電壓減小 則內(nèi)電壓減小，電源的電動(dòng)勢(shì)始終等于二者之和A 若外電壓增大，B 若外電壓減小，C.若外電壓不變， D .若外電壓增大， 答案 D3.如圖8所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U I圖象，貝y下列說(shuō)法中正確的是（）圖8A .電動(dòng)勢(shì) Ei= E2,短路電流|1|2B .電動(dòng)勢(shì)E1= E2,內(nèi)阻12C.電動(dòng)勢(shì) EiE2,內(nèi)阻rir2D 當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大答案 AD解析 由圖象可知兩電源的 U I圖線交縱軸于一點(diǎn)，則說(shuō)明兩電源的電動(dòng)勢(shì)相同；交 橫軸于兩不同的點(diǎn)

12、， 很容易判斷電源1的短路電流大于電源 2的短路電流，則A項(xiàng)正確.又 由兩圖線的傾斜程度可知圖線 2的斜率的絕對(duì)值大于圖線1的斜率的絕對(duì)值，即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻，則可知B、C項(xiàng)錯(cuò)誤由圖象可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同 時(shí)，電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量，可知D項(xiàng)正確.4. 如圖9所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，下列表述正確的是（）A 路端電壓變小B. 電流表的示數(shù)變大C. 電源內(nèi)阻消耗的功率變小D 電路的總電阻變大答案 A解析 滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，R1值減小，因此總電阻變小，路電流變大，路端電壓變小，A正確；內(nèi)阻消耗的功率變大

13、，C錯(cuò)誤；定值電阻電壓變小，電流表示數(shù)變小，B錯(cuò)誤.5.在如圖10所示電路中，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭P由a向b端移動(dòng)時(shí)（）D錯(cuò)誤；干R3兩端的19 _-Fm 1圖10A .電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B .電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D .電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 答案 B6.如圖11所示，直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流 表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流AB線段表示的功率為（I變化的圖線, I變化的圖線若 A、B點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為曲線 OBC1 A，那么A. 1 W C. 2 W 答案 解析C由圖象中不難看出，在圖116 W2.5 W點(diǎn)，電源的總功率

14、等于電源內(nèi)部的熱功率，所以電源1 = 3 A，所以電源的內(nèi)阻為r = f = 1 Q圖象上AB段所表示 的功率為Pab = P總一I2r = （1 X 3- 12X 1） W = 2 W.故正確選項(xiàng)為 C.的電動(dòng)勢(shì)為E=3V ,短路電流為97. 如圖12所示的電路中，燈泡 A、燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的現(xiàn)在突然燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡 B比原來(lái)變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是（）A. R1短路B. R2斷路C. R3斷路D . R1、R2同時(shí)短路答案 C8. 如圖13所示，用電池對(duì)電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將兩極板的間距變大，則（）圖1

15、3A .電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)B .電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)C.電流表中將有從 a到b的電流D .電流表中將有從 b到a的電流答案 BD9如圖14所示，電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接只合上開 關(guān)Si,三個(gè)燈泡都能正常工作.如果再合上S2,則下列表述正確的是（）A .電源輸出功率減小B. L1上消耗的功率增大C. 通過(guò)R1上的電流增大D .通過(guò)R3上的電流增大答案 C解析 合上S2之前，R3與L3串聯(lián)后與L1、L2并聯(lián)，最后與R1串聯(lián).合上S2之后，在 并聯(lián)電路部分又增加了一個(gè)并聯(lián)的支路，電路的總阻值減小，電路的總電流也即流過(guò)R1的電流增大，C正確.因電源的內(nèi)阻不計(jì)，則電源的輸出功率

16、P= IE增大，A錯(cuò)誤.通過(guò) R1Li消耗的功率降低,8 V 16 W”的燈泡L )中的電流增大時(shí) R1兩端電壓升高，則并聯(lián)電路部分的兩端電壓降低， 通過(guò)R3與L3的電流減小，B、D均錯(cuò)誤.10.如圖15所示，電源電動(dòng)勢(shì) E= 10 V，內(nèi)阻r = 0.2切標(biāo)有 恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)線圈電阻R0= 0.15 R則電源的輸出功率為A. 16 WC. 80 W答案 C圖15440 W400 WF U額解析電路的總電流1=F_U-10 8r A= 10 A，則電源的輸出功率為 P= IU額=10X 8 W = 80 W11如圖16所示的電路中，當(dāng)開關(guān) S接a點(diǎn)時(shí)，標(biāo)有“ 5 V 2.5 W”的小燈泡L正常 發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流為1 A,這時(shí)電阻 R兩端的電壓為4 V求: r圖16(1) 電阻R的值；(2) 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.答案(1)4 Q (2)6 V 2 Q 解析(1)電阻R的值為R= U2=4|2 =1當(dāng)開關(guān)接a時(shí)，有F = U1+ I1r,又 U1= 5 V ,P12.5I1 = 11 = U A = 0.5 A.U15當(dāng)開關(guān)接b時(shí)，有F = U2+ |2r,又 U2= 4 V , I2= 1 A,聯(lián)立解得F = 6 V, r = 2 Q.12.如圖17所示電