高中物理闭合电路欧姆定律.doc

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:—13所示,,电压表读数为2V,R3=4Ω,若某一电阻发生断路,.(1)是哪个电阻发生断路?(2)电池的电动势和内电阻分别为多大?[解析](1)假设R1发生断路,;假设R3发生断路,。所以,发生断路的是R2。(2)R2断路前,R2与R3串联、然后与R1并联;R2断路后,电池只对R1供电,于是有×4+2==1=4ΩR2=8Ω,再根据闭合电路的欧姆定律,得·===4V,r=1Ω[规律总结]首先画出等效电路图,再根据电路的特点以及电路出现故障的现象进行分析,从而得出故障的种类和位置。一般的故障有两种:断路或局部短路。考点二闭合电路的动态分析总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律:当R增大时,I变小,又据U=E-Ir知,∞时,I=0,U=E(断路). 当R减小时,I变大,又据U=E-Ir知,,I=Er,U=0(短路)所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻,干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。,R1、R2、R3、R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑动触头向a端移动时,判定正确的是(),U变小. ,,U变大. ,U变小.[解析]当R5向a端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小,根据闭合电路的欧姆定律知道,回路的总电流I变大,内电压U内=Ir变大,外电压U外=E-U内变小,所以电压表的读数变小,外电阻R1及R4两端的电压U=I(R1+R4)变大,R5两端的电压,即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小,通过电流表的电流大小为U’/(R2+R3)变小,答案:D[规律总结]在某一闭合电路中,如果只有一个电阻变化,这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是:(1).凡与该可变电阻有并关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、,它们也增大.(2).凡与该可变电阻有串关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、,、并关系是指:该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式,:并同串反考点三闭合电路的功率1、电源的总功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率P总=、电源输出功率:,=I2R=[E/(R+r)]2R,当R=r时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pmax=E2/4r 3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率P内=U内I=I2r 4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即η=P出/P总=IU/IE=U/、电源输出功率和效率的讨论:电源的输出功率为P出=I2R=R==当R=r时,P出有最大值即Pm==,P出与外电阻R的这种函数关系可用图(1)的图像定性地表示,由图像还可知,对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2,由图像还可知,当R<r时,若R增加,则P出增大;当R>r时,若R增大,则P出减小,值得注意的是,上面的结论都是在电源的电动势ε和内阻r不变的情况下适用,例如图(2)电路中ε=3v,r=,Ro=,变阻器的最大阻值R=10Ω,在R=?时,R消耗的功率才最大,这种情况可以把Ro归入内电阻,即当R=r+Ro=2Ω时,R消耗功率最大,为Pm===W;于是在求R=?时,Ro消耗的功率才最大,有同学又套用了上述的方法,把R归为内阻,调节R内阻R+r=Ro,这样套用是错误的。此时应该用另一种思考方法求解:因为Ro是