2第二节 闭合电路欧姆定律

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第七章第2节 闭合电路欧姆定律及其应用

第七章第2节  闭合电路欧姆定律及其应用
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(√ ) (× ) (×) (× ) (×)
课后演练· 对点设计
第2节
闭合电路欧姆定律及其应用
结束
要点一 电阻的串、并联
1.串、并联电路的特点
电路 特点 电流 电压 总电阻 功率分配 串联电路 I= I1= I2=„= In U 1 U2 Un = =„= R1 R2 Rn R 总 = R1+ R2+„+ Rn P1 P2 Pn = =„= R1 R2 Rn
解析
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第2节
闭合电路欧姆定律及其应用
结束
[易错提醒 ] (1)电源 UI 图线的纵坐标 U 不以零开始的话,横轴的截 距小于短路电流,但直线的斜率的绝对值仍为电源的内阻。 (2)电源和电阻的 UI 图线的交点表示该电源与电阻组成 回路的该电阻的工作电压和工作电流。
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第2节
闭合电路欧姆定律及其应用
结束
(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并 联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小。 U串↓ U并↑ I串↓ ←R↑→I并↑ P ↑ P串↓ 并
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第2节
闭合电路欧姆定律及其应用
结束
2. (多选 ) (2015· 湖北省公安县期末)如图 726 所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电 压表均为理想电表。当滑动变阻器 R2 的滑 动触头 P 移动时,关于两个电压表 V1 与 V2 的示数,下列判断正确的是 ( )

第二讲 闭合电路欧姆定律(解析版)

第二讲  闭合电路欧姆定律(解析版)

第二讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路欧姆定律1.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r 只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路2.路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 二、电路动态变化的分析1.电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化.2.电路动态分析的方法(1)程序法:电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U →变化支路. (2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)判定总电阻变化情况的规律①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).②若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.③在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R 并与灯泡并联,另一段R 串与并联部分串联.A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致.三、电路中的功率及效率问题1.电源的总功率(1)任意电路:P 总=EI =U 外I +U 内I =P 出+P 内.(2)纯电阻电路:P 总=I 2(R +r )=rR E+2.2.电源内部消耗的功率:P 内=I 2r =U 内I =P 总-P 出. 3.电源的输出功率(1)任意电路:P 出=UI =EI -I 2r =P 总-P 内.(2)纯电阻电路:P 出=I 2R =r Rr R Er R R E 4)(222+-=+ (3)输出功率随R 的变化关系①当R =r 时,电源的输出功率最大为rE P M 42=②当R >r 时,随着R 的增大输出功率越来越小. ③当R <r 时,随着R 的增大输出功率越来越大.④当P 出<P m 时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2,且R 1R 2=r 2. ⑤P 出与R 的关系如图所示.4.电源的效率(1)任意电路:η=总出P P ×100%=EU×100%.(2)纯电阻电路:η=rR R+×100% 因此在纯电阻电路中R 越大,η越大;当R =r 时,电源有最大输出功率,效率仅为50%. 特别提醒 当电源的输出功率最大时,效率并不是最大,只有50%;当R →∞时,η→100%,但此时P 出→0,无实际意义.【例1】在如图所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100Ω,R 2阻值未知,R 3是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随总电流的变化图线如图所示,其中A 、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。

高中物理必修三 第四章 第二节 闭合电路的欧姆定律

高中物理必修三 第四章 第二节 闭合电路的欧姆定律
0.2 电源 B 的短路电流为 IB=ErBB=1.15.-5 1 A=0.3 A,故 D 正确.
0.1
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Part 3
课时对点练
基础对点练
考点一 电源的电动势 1.(多选)对于电动势的定义式E=W的理解,正确的是
q A.E与W成正比 B.E与q成反比
√C.E的大小与W、q无关 √D.W表示非静电力做的功
1.在如图所示的电路中,电源的电动势E=10 V,内电阻r=1 Ω, 试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的 路端电压.通过数据计算,你发现了怎样的规律?
答案 外电压分别为7.5 V、8 V、9 V.随着外电阻电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式, 并画出U-I图像. 答案 由E=U+U内及U内=Ir得 U=E-Ir,U-I图像如图所示.
三、研究闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路中的电流与电源的 电动势成正比,与内__、__外__电__路__的__电__阻__ 之和 成反比. E 2.表达式:I= R+r . 3.另外两种表达形式:(1)E=U外+ U内 ; (2)E=IR+ Ir .
四、路端电压与负载的关系
1.路端电压的表达式:U= E-Ir .
例4 (多选)如图所示为某一电源的U-I图线,由图可知
√A.电源电动势为2 V
B.电源内电阻为13 Ω C.电源短路时电流为6 A
√D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A
在电源的U-I图线中,纵轴截距表示电源电动势, A正确; 横轴截距表示短路电流,C错误; U-I 图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则 r=2-60.8 Ω=0.2 Ω, B 错误;
二、电动势
1.非静电力:电源提供的把正电荷由负极搬运到正极的力. 2.电源:通过非静电力做功,把其他形式的能转化为电能的装置. 3.电动势: (1)概念:电动势是描述电源将其他形式的能转化为 电能 的本领的物理量.

D02.闭合电路欧姆定律 (2)

D02.闭合电路欧姆定律 (2)

C.等于1∶1 D.不能确定
解: 解得
E I1 R r
2E I2 R 2r
Rr
R I1 甲
R I2 乙
7.高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组
成,如图。超导部件有一个超导临界电流Ic,当通过 限流器的电流I >Ic时,将造成超导体失超, 从超导态 (电阻为零)转变为正常态 ( 一个纯电阻)。以此来限
制电力系统的故障电流,已知超导部件的正常态电阻
为R1 = 3Ω, 超导临界电流Ic = 1.2A, 限流电阻R2 = 6Ω,小 灯泡L上标有 “6V,6W” 的字样 , 电源电动势E=8V,
内阻r =2Ω,原来电路正常工作,现L突然发生短路,
则 ( BC ) A.短路前通过R1的电流为2/3 A B.短路后超导部件将由超导状态
具体方法为:首先标明电路中各节点名称,经过电 源和用电器的节点名称应不同,而一段导线两端的 节点名称不变.理想的电压表可视为断路.理想的 电流表可视为导线.考虑电表内阻时,就应把它们 当作用电器对待.
接着,定性判断电路中各节点电势高低 (没有标明的可假设).
最后将各电器填在对应的节点间以判明彼此间的串、 并联关系.
2
C、适当选择R,可使 U1> U2 , I1=I2
I
D、适当选择R,可使 I1=I2 、 U1= U2
5.图中,每个电池的电动势为E,内阻为r,电阻器 的电阻R保持不变.甲图中通过R的电流为I1,乙图 中通过R的电流为I2 .已知I1 : I2 =3:4,则 R : r
( C)
A.等于3∶4 B.等于4∶3
超导部件R1
L
转化为正常态 C.短路后通过R1的电流为4/3A D.短路后通过R1的电流为2A

闭合电路欧姆定律

闭合电路欧姆定律
根据内电路电流外电路总电流相同 10
三、路端电压跟负载旳关系
s
路端电压:U E Ir A R
R为负载:能够变化。
EVr
R增大
I减小 动态变化
内电压U内=Ir减小 外电压U外=E-Ir增大
外电压减小
内电压增大
R减小 I增大
11
例1:如图所示电路,当滑动变阻器 旳滑片P向上移动时,判断电路中旳 电压表、电流表旳示数怎样变化?已 知各电表都为理想电表。
19
五、电源旳外特征曲线(U-I图象)
(1)图象旳函数体现:U E Ir
(2)图象旳物理意义:
①在纵轴上旳截距表达电
源旳电动势E。
②在横轴上旳截距表达电 源旳短路电流:I短=E/r。 ③图象斜率旳绝对值表达 电源旳内阻,内阻越大, 图线倾斜得越厉害。
E
B U E Ir
A
α E/r
rA>rB 20
内电路与外电路中 旳总电流是相同旳。
+-
+
3
3、电路中旳电势变化情况
(1)在外电路中,沿电流方向电势降 低。
a
+-
d
c
b
(2)在内电路中,一方面,
存在内阻,沿电流方向电势降低;另一
方面,沿电流方向存在电势“跃升”。
4
思索与讨论:
1、若外电路中旳用电器都是纯电阻R,在时
间t内外电路中有多少电能转化为内能?
(2)第一种情况下旳电源旳 总功率,电源旳输出功率, 以及电源旳热功率和电源 旳效率?
18
2、如图R为电阻箱,V为理想电压表,当电 阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V ;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数 为U2=5V,求: (1)电源旳电动势E和内阻r? (2)当电阻箱R读数为多 少时,电源旳输出功率最 大?最大值Pm为多少?

闭合电路的欧姆定律 课件

闭合电路的欧姆定律  课件
电机的电动势吗?
提示:不等于。因为发电机内部有电压降。
2.路端电压与负载的关系
(1)路端电压与电流的关系。
①公式:U=E-Ir。
②图象(U-I图象):如图所示是一条倾斜的直线,该线与纵轴交点
的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。
(2)路端电压随外电阻的变化规律。
①外电阻 R 增大时,电流 I 减小,外电压 U 变大,当 R 增大到无限
图象也称为电源的伏安特性图象。
闭合电路的动态分析
【例1】 (多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为
r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。开关闭合后,灯泡L能
正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是
(
)
A.灯泡L将变暗
B.灯泡L将变亮
C.电容器C的电荷量将减少
D.电容器C的电荷量将增加
内容
功率 P
普适表达式 P=IE
纯电阻电路 P=I2(R+r)
联系
P=P 内+P 外或 IE=I2r+IU 外
电源的内耗
功率 P 内
P 内=I2r
P 内=I2r
电源输出
功率 P 外
P 外=IU 外
P 外=I2R
(2)输出功率随外电阻 R 的变化关系
电源的输出功率 P 出=UI=
由上式可以看出
2
闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路的欧姆定律
(1)闭合电路组成。
①外电路:电源外部的电路,在外电路中,沿电流方向电势降低。
②内电路:电源内部的电路,在内电路中,沿电流方向电势升高。
(2)闭合电路中的能量转化。
如图所示,电路中电流为 I,在时间 t 内,非静电力做的功等于内外

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

闭合电路动态分析
在如图所示的电路中,将开关S由 断开变为闭合后,分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中,将电阻R0 的滑片向下滑,分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大,电流越小,外电压越大; 效率越大。
输出功率最大时:
当R
r时,I
E 2r
,U
E 2
,P出
E2 4r

50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时,分析电源输出功率,R1的 功率,R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件: P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时,P出 0;断路
当R
r时,P出
E2 4r
;输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中,三个特殊状态的联系:
当R
0时,I
E r
,U
0,P出
0;
短路
当R 时,I 0,U E,P出 0; 断路
3、规律: 当U 0时,P出 0; 短路
当U E时,P出 0; 断路
当U
E 2
时,P出
E2 4r
;输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R

高中物理高考 2022年高考物理一轮复习 第9章 第2讲 闭合电路的欧姆定律

高中物理高考 2022年高考物理一轮复习 第9章 第2讲 闭合电路的欧姆定律
②当外电路短路时,I 短=Er ,U=0.
2.动态分析常用方法 (1)程序法:遵循“局部—整体—局部”的思路,按以下步骤分析(如图1):
图1
(2)结论法:“串反并同”,应用条件为电源内阻不为零. ①所谓“串反”,即某一电阻的阻值增大时,与它串联或间接串联的 电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大. ②所谓“并同”,即某一电阻的阻值增大时,与它并联或间接并联的 电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小.
电流表测通过这个电路的总电流,U3是路端电压, 由欧姆定律可知 R1=UI1=ΔΔUI1(因 R1 是定值电阻), 故 A 正确; U2=E-I(R1+r)(因 E、R1、r 均是定值),UI2=R2,R2 变大,UI2变大,ΔΔUI2 的大小为 R1+r,保持不变,故 B 错误,C 正确; UI3=R1+R2,因 R2 变大,则UI3变大,又由于 U3=E-Ir,可知ΔΔUI3的大小为 r, 保持不变,故 D 正确.
01
考点一 闭合电路的分析与计算
基础回扣
闭合电路的欧姆定律 (1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之 和成反比; (2)公式:
E I= R+r (只适用于纯电阻电路);
E=U外+U内或E=U外+ Ir (适用于任意电路).
技巧点拨 1.路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况:U=IR=R+E r·R=1+E Rr ,当 R 增大时,U 增大; (2)特殊情况: ①当外电路断路时,I=0,U=E;
大一轮复习讲义
第九章 恒定电流
第2讲 闭合电路的欧姆定律
【目标要求】
1.了解电动势的物理含义,理解并会应用闭合电路欧姆定律. 2.掌握路端电压和电流的关系及电源的U-I图象.
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坐标系 压
中的交点
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第八章 恒定电流
12
【典题例析】
在如图(a)所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器.闭合开关 S,将滑动 变阻器的滑片 P 从最右端滑到最左端,两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化
的完整过程图线如图(b)所示,则
()
A.图线甲是电压表 V1 示数随电流变化的图线 B.电源内阻为 10 Ω
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第八章 恒定电流
8
对闭合电路欧姆定律的理解及应用 【知识提炼】
在恒流电路中常会涉及两种 U-I 图线,一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直 线),另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线).求解这类问题时要注意二者的区 别.
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第八章 恒定电流
关系式
电源 U-I 图象 U=E-Ir
则下列说法正确的是
第八章 恒定电流
第二节 闭合电路欧姆定律
物理
第八章 恒定电流
1
01
基础再现
夯实双基
02
多维课堂
考点突破
03
学科思维
素养培优
04
课后达标
能力提升
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第八章 恒定电流
2
【基础梳理】
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第八章 恒定电流
3
提示:非静电力
负极
正极
W q
其他形式的能
电能
内阻
正比
反比
E R+r
电源电动势 电源内阻 短路电流
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第八章 恒定电流
【自我诊断】 1.判一判 (1)电路中某电阻的阻值最大,该电阻的功率不一定最大. (2)电路中只有一个电阻增大时,电路的总电阻不一定增大. (3)电流表改装时,并联的电阻越小,改装后的量程越大. (4)电动势就是电源两极间的电压. (5)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比. (6)闭合电路中的短路电流无限大.
表示电源的输出功率
表示电阻消耗的功率
坐标 U、 I 的比值
表示外电阻的大小
表示该电阻的大小
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第八章 恒定电流
11
电源 U-I 图象
电阻 U-I 图象
斜率(绝 对值)
电源电阻 r 的大小
若图象为过原点的直线,图象斜率表示 电阻的大小
两曲线
在同一 表示电阻的工作点,即将电阻接在该电源上时,电阻中的电流和两端的电
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第八章 恒定电流
14
【迁移题组】
迁移 1 闭合电路欧姆定律的计算
1.(2019·高考江苏卷)如图所示的电路中,电阻 R=2 Ω.断开 S 后,电压表的读数为 3 V;
闭合 S 后,电压表的读数为 2 V,则电源的内阻 r 为
()
A.1 Ω
B.2 Ω
C.3 Ω
D.4 Ω
解析:选 A.当断开 S 时,电压表的读数等于电源的电动势,即 E=3 V;当闭合 S 时, 有 U=IR,又由闭合电路欧姆定律可知,I=R+E r,联立解得 r=1 Ω,A 正确,B、C、 D 错误.
C.滑动变阻器 R2 的最大功率为 0.9 W D.电源的电动势是 4 V
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第八章 恒定电流
13
[解析] 当 P 左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合 电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,R1 两端的电压增大,故图线乙表示 V1 示数的 变化,图线甲表示 V2 示数的变化,故 A 错误.由图可知,当只有 R1 接入电路时,电 路中电流为 0.6 A,路端电压为 3 V,则由 E=U+Ir 可得 E=3+0.6r,当滑动变阻器全 部接入电路时,由闭合电路欧姆定律可得 E=5+0.2r,解得 r=5 Ω,E=6 V,故 B、 D 错误.由图可知,R1 的阻值为 5 Ω,R2 总电阻为 20 Ω,将 R1 等效为内阻的一部分, 则当滑动变阻器的阻值等于 R1+r 时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器 阻值为 R′=10 Ω 时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中 的电流 I′=260 A=0.3 A,则滑动变阻器消耗的功率 P′=I′2R′=0.9 W,故 C 正确. [答案] C
4
(√ ) (× ) (√ ) (× ) (√ ) (× )
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第八章 恒定电流
5
2.做一做
(1)(人教选修 3-1·P63,T1)一个电源接 8 Ω 电阻时,通过电源的电流为 0.15 A,接
13 Ω 电阻时,通过电源的电流为 0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为 ( )
A.2 V 1.5 Ω
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第八章 恒定电流
15
迁移 2 电源与电阻 U-I 图象的对比 2.(多选)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的 特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标
分别为 P(5.2,3、电源 2 单独连接,
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第八章 恒定电流
7
提示:选 AD.纵轴上的截距为电源的电动势,即 E=6.0 V,A 正确;由于该电源的 U -I 图象的纵轴坐标不是从零开始的,故横轴上的截距 0.5 A 并不是电源的短路电流, 故内阻应按斜率的绝对值计算,即 r=ΔΔUI =60.0.5--50.0 Ω=2 Ω,B、C 错误;由闭合 电路欧姆定律可得电流 I=0.3 A 时,外电阻 R=EI -r=18 Ω,D 正确.
9
电阻 U-I 图象 U=IR
图形
物理 意义
电源的路端电压随电流的变化关系
电阻两端电压与电阻中的电流的 关系
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第八章 恒定电流
10
电源 U-I 图象
电阻 U-I 图象
截距
与纵轴交点表示电源电动势 E, 过坐标轴原点,表示没有电压时电流为 与横轴交点表示电源短路电流 零
坐标 U、 I 的乘积
B.1.5 V 2 Ω
C.2 V 2 Ω
D.1.5 V 1.5 Ω
提示:选 B.由闭合电路欧姆定律得 E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),代入数据联立得 r=2 Ω,E=1.5 V.
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第八章 恒定电流
6
(2)(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是 ( ) A.电源的电动势为 6.0 V B.电源的内阻为 12 Ω C.电源的短路电流为 0.5 A D.电流为 0.3 A 时的外电阻是 18 Ω
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