第2讲　电路　闭合电路的欧姆定律 学科网

电阻的串、并联　(考纲要求 Ⅰ) 串、并联电路的特点 I1＋I2＋…＋In U1＝U2＝…＝Un

电源的电动势和内阻 (考纲要求 Ⅰ) 1.电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把__________的能转化成________的装置． 电源的电动势和内阻　(考纲要求 Ⅰ) 1.电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把__________的能转化成________的装置． (2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量 的比值，E＝_____，单位：V. (3)电动势的物理含义：电动势表示电源______________ _______________本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 其它形式 电势能 非静 把其它形式的 能转化成电势能 2．内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的________，它是电源的另一重要参数． 内阻

√ × × √

一轮资料P106 1、3 基础自测 D

3．(单选)电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为 (　　)． A．1∶2　 B．2∶1 C．1∶4　 D．4∶1 B 学科网

U＝IR＝·R＝，当R增大时，U_______ (2)当外电路短路时，I短＝_______，U＝0 闭合电路的欧姆定律　(考纲要求 Ⅱ) 1.闭合电路欧姆定律 (1)内容： 闭合电路里的电流跟电源的电动势成______，跟内、外电阻之和成______. (2)公式： ①I＝________(只适用于纯电阻电路)； ②E＝___________(适用于所有电路)． 正比 反比 U外＋Ir 2．路端电压与外电阻的关系： 增大 一般情况 U＝IR＝·R＝，当R增大时，U_______ 特殊情况 (1)当外电路断路时，I＝0，U＝___ (2)当外电路短路时，I短＝_______，U＝0 E

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)闭合电路中的短路电流无限大． (　　) (2)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大． (　　) (3)外电阻越大，电源的输出功率越大． (　　) (4)电源的输出功率越大，电源的效率越高． (　　) × √ × ×

C

4．(单选)飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA A．0.10 V　 B．0.20 V C．0.30 V　 D．0.40 V D

5．(多选)一个T形电路如图7－2－1所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω 5．(多选)一个T形电路如图7－2－1所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则 (　　)． A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V AC 图7－2－1

热点一 电路的动态分析 2．分析思路 1．判定总电阻变化情况的规律(记一记) 热点一　电路的动态分析 1．判定总电阻变化情况的规律(记一记) (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并与用电器并联，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． 2．分析思路

热点一　电路的动态分析 【典例1】图7－2－3所示的电路，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置．当S闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的变化情况 (　　)． A．L1变亮　 B．L2变亮 C．L3变暗　 D．L1、L2、L3均变亮 BC 图7－2－3

(1)闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定 律U＝IR联合使用． 反思总结　分析此类问题要注意以下三点： (1)闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定 律U＝IR联合使用． (2)局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总 电阻减，反之总电阻增． (3)两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电 流等于各支路电流之和． 学科网

【跟踪短训】 1．如图7－2－4所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 (　　)． A.的读数变大，的读数变小 B.的读数变大，的读数变大 C.的读数变小，的读数变小 D.的读数变小，的读数变大 B 图7－2－4

2．(2013·江苏卷，4)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图7－2－5所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时 (　　)． A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 C 图7－2－5

热点二 闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率 热点二　闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率

热点二 闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率 热点二　闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率 【典例2】如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为 (　　)． B A．2 Ω，2 Ω　 B．2 Ω，1.5 Ω C．1.5 Ω，1.5 Ω　 D．1.5 Ω，2 Ω

反思总结　对闭合电路功率的两点认识 (1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能．内外电路将电能转化为其他形式的能，EI＝P内＋P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现． (2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大．

【跟踪短训】 3．如图7－2－7所示电路， 电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是 (　　)． A．电路中的总电流先减小后增大 B．电路的路端电压先增大后减小 C．电源的输出功率先增大后减小 D．滑动变阻器R1上消耗的功率先 减小后增大 AB 图7－2－7

AC 4．如图7－2－8所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是 ( )． A．A灯变亮 B．B灯变亮 C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率增大 AC 图7－2－8

热点三　电源的U ­I图象的应用 1．根据U＝E－Ir可知，电源的U－I图线是如图所示的一条倾斜的直线． (1)直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E. (2)直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R. (3)图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PA＝UAIA. 2．对于U－I图线中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻．

【典例3】 如图7－2－10所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则 (　　)． A．P1>P2　 B．P1＝P2 C．η1>η2　 D．η1<η2 BC 图7－2－10

反思总结　U－I图象的一般分析思路 (1)明确纵、横坐标的物理意义． (2)明确图象的截距、斜率及交点的意义． (3)找出图线上对应状态的参量或关系式． (4)结合相关概念或规律进行分析、计算．

AD 【跟踪短训】 5．如图7－2－11所示为两电源的U－I 图象，则下列说法正确的是 ( )． A．电源①的电动势和内阻均比电源②大 图象，则下列说法正确的是 (　　)． A．电源①的电动势和内阻均比电源②大 B．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 AD 图7－2－11

6．如图7－2－12所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是 6．如图7－2－12所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是 (　　)． ACD 图7－2－12

思想方法　12.“等效电源法”的应用 1．方法概述 等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法． 2．常见类型 (1)物理量的等效;如等效电阻、等效电源、等效长度、等效力等 (2)过程的等效：如平抛运动可等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动． 3．解题思路 (1)分析所研究的问题是否属于等效问题． (2)确定该问题属于哪一类等效问题． (3)分析问题等效后的求解思路．

【典例】如图7－2－13所示，已知电源 电动势E＝5 V，内阻r＝2 Ω，定值电 阻R1＝0.5 Ω，滑动变阻器R2的阻值范 围为0～10 Ω. (1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大输出功率是多少？ 图7－2－13

反思总结　对于电源输出的最大功率问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解．但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大．

即学即练 如图7－2－14所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r 即学即练　如图7－2－14所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是 (　　)． A．电路中的电流变大 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小 AC 图7－2－14

附：对应高考题组 1．(2013·安徽卷，19)用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为 (　　)．

2．(2012·上海卷，17)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(　　)． A．总功率一定减小 B．效率一定增大 C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小

3．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 (　　)． A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大

4．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为 (　　)．