闭合电路欧姆定律的五种应用.doc

闭合电路欧姆定律的应用目标：掌握利用闭合电路欧姆定律解决以下类型问题的方法 1UI图像的求解 2闭合电路的动态分析 3闭合电路中的功率及其最大值问题 4含电容电路的的计算 类型一： UI图像的求解【典题】1 下图所示的U-I图线中，I是电源的路端电压随电流的变化图线，是某电阻的U-I图线，当该电源向该电阻供电时，求：（1） 电源的输出功率P出是多大？（2） 电源内部损耗的功率P内是多大？（3） 电源的效率是多大？02468123U/vVI/A2如图2是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像，有图像可知，该电源的电动势_V,内阻为_。3如图所示,电源由n个电动势均为1.5 V,且内阻相同的电池串联组成,合上开关S,滑动变阻器的滑动触头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图15甲、乙、丙所示,电表、导线对电路的影响不计.求:(1)组成电源的串联电池的个数.(2)滑动变阻器总阻值.(3)将甲、乙、丙三个图上的a、b、c各点的坐标补齐.(甲图为输出功率与路端电压关系曲线;乙图为路端电压与总电流关系曲线;丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线) 类型二： 闭合电路的动态分析闭合电路动态分析的基本思路是：“部分整体部分”，即从某个电阻的变化入手，由串并联规律先判断外电路总电阻的变化情况，然后由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律结合串、并联电路的特点判断各支路的电流、电压变化情况.此类问题的分析要理解好以下三点：1、理解闭合电路欧姆定律E=U外+Ir（E、r不变）；部分电路欧姆定律U=IR。2、局部电阻增则总电阻增，反之则总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之则总电阻增。3、两个关系：外电压等于外电路上串联的各分电压之和；总电流等于各支路电流之和。有一部分电路中的R、I、U都发生变化，这样就不能单纯从部分电路欧姆定律的角度考虑问题，还要结合串、并联电路的特点去进行判断。动态分析的一般步骤：（1） 局部电阻确定外电路的电阻如何变化（2） 根据闭合电路欧姆定律，确定电路中的总电流如何变化（3） 由U内=Ir确定电源的内电压如何变化A1A2A3V2VABV1R1R2R3C10-3-2（4） 由U外=EIr确定电源的外由电压如何变化（5） 由部分电路欧姆定律确定干路上某个电阻两端的电压如何变化（6） 确定支路两端的电压如何变化以及通过支路的电流如何变【典题】1 如图10-3-2所示，当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，电路中各电表示数如何变化？（电表内阻对电路的影响不计）2如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时( )A电压表V的读数增大，电流表A的读数减小图10-4-4B电压表V和电流表A的读数都增大C电压表V和电流表A的读数都减小D电压表V的读数减小，电流表A的读数增大3、如图7所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（ ）A、电灯L更亮，安培表的示数减小 B、电灯L更亮，安培表的示数增大图7C、电灯L更暗，安培表的示数减小 D、电灯L更暗，安培表的示数增大4：如图所法,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时( )A. 伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小B. 伏特表V和安培表A的读数都增大C. 伏特表V和安培表A的读数都减小D. 伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大5：如图所示电路中，电源电动势和内电阻为定值，固定电阻的阻值小于变阻器两端之间的总阻值，。当变阻器的滑片从向移动过程中，两电压表和的示数变化是（ ） A.V1变大,V2变大B.V1变大,V2变小C.V1先变大后变小,V2先变大后变小D.V1先变大后变小,V2总增大6:如图所法,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器滑动片向下滑动时,两灯的变化是( )A.A灯变亮,B灯变亮 B.A灯变暗,B灯变亮C.A灯变暗,B灯变暗 D.A灯变亮,B灯变暗7:如图所示,当滑动变阻器的滑动片P向左端滑动时( )A. 安培表的示数减小,伏特表的示数增大B. 安培表的示数增大,伏特表的示数减小C. 安培表和伏特表示数都减小D. 安培表和伏特表示数都增大8、如图电路中，电阻R1= R2=，变阻器R的阻值范围是，电源电动势E=V，内电阻r=.求：（1）当变阻器R阻值多大时，电源输出功率最大?（2）当变阻器R阻值多大时，它消耗的电功率最大?（3）当变阻器R阻值多大时，R消耗的电功率最大?（4）当变阻器R阻值由开始增大过程中，电源输出功率怎样变化？（5）当变阻器R阻值由开始增大过程中，R消耗的电功率怎样变化？（6）若r=，其他条件不变，当变阻器R阻值由开始增大过程中，电源输出功率又怎样变化？9、 如图所示电路中,直流发电机E=250 V,r=3 , R1=R2=1 ,电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200 V,额定功率为1 000 W,其他电阻不计,并且不计电热器电阻随温度的变化.问:（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作?（2）当接通几只电热器时，发电机输出功率最大?（3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快?（4）当接通几只电热器时，电阻R1、R2上消耗的功率最大?（5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大?10 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是（ ）A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U211、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为 ( )AA灯和B灯都变亮 BA灯、B灯都变暗CA灯变亮，B灯变暗 DA灯变暗，B灯变亮12、 四个小灯连接成如图1所示电路，合上电键S，各灯均正常发光若小灯L4灯丝突然烧断，则其余各灯亮度的变化情况是（ ）AL1变亮，L2L3均变暗 BL1变暗，L2L3均变亮CL1变暗，L2熄灭，L3变亮 DL1L2变亮，L3变暗类型三：闭合电路中的功率及其最大值问题E rR2R1图14-3-413、 已知如图14-3-4，E =6V，r =4，R1=2，R2的阻值变化范围是010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。14、 如图10-3-5所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（ ） A.当R2=R1+r时，R2获得最大功率B.当R1=R2+r时，R1获得最大功率图10-3-5C.当R20时，R1上获得最大功率D.当R20时，电源的输出功率最大15、在图10-3-6示的电路中，若R1=4，R3=6，电池内阻r=0.6，则电源总功率为40W，输出功率为37.6W，求电源电动势和电阻R2图10-3-616、如图所示，电源的电动势E=6.0V，电阻R18，电动机绕组电阻r2，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，求：电键闭合时，电动机的输出功率。 CKLR3R2R1E、rDCBA类型四：含电容电路的的计算17、在如图9所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.02.如图所示，为了使白炽灯泡L在电路稳定后变得更亮，可以采取的方法有 A.只增大电阻R1的阻值 B.只增大电阻R2的阻值C.只增大电容C两板间的距离 图9D.在电容器两板间插入玻璃板18、如图所示电路中，R1=3，R2=6，R3=1.5，C=20F，当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为2W，当开关S1、S2都闭合电路稳定时，电源消耗的总功率为4W，求：（1）电源电动势E和内阻r。（2）当S1、S2闭合时电源的输出功率。（3）当S1闭合，分别计算在S2闭合与断开时，电容器所带的电量各为多少？19图中变阻器R1的最大阻值是4，R26，电源内阻r1，闭合K，调节滑动头P到R1中点时，灯L恰能正常发光，此时电源总功率为16W，电源输出功率为12W。求：(1)灯电阻RL； (2)断开K要使灯仍正常发光，P点应如何滑动，并求这时电源的输出功率和效率。20如图所示，电阻R112，R2R3R46，当电键K打开时，伏特表的示数为12V，全电路消耗的电功率为13W，则电键K闭合后，伏特表和安培表的示数各多大?(安培表、伏特表接入对电路的影响均忽略不计) 类型四 故障问题图321、如图3所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和灯泡L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uac=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可断定（）A、 L1和L2的灯丝都烧断了 B、 L1的灯丝都烧断了C、L2的灯丝都烧断了 D、变阻器R断路图1122、如图11所示，电灯L标有“4V,1W”，滑动变阻器总电阻为50。当滑片滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表的示数为0.45A。由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表的示数变为0.5A，电压表的示数为10V。若导线完好，电路中各出接触良好。试问：(1)、发生故障的是短路还是断路，发生在何处？(2)、发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？(3)、电源的电动势和内阻为多大？综合练V1V2V3ab1如图电路中，若滑动变阻器的滑片从a向b移动过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值依次为V1、V2、V3，下列各组数据可能出现的是A.V1=3V，V2=2V，V3=1V B.V1=5V，V2=3V，V3=2VC.V1=0.5V，V2=1V，V3=1.5VD.V1=0.2V，V2=1.0V，V3=0.8V2、图2所示的电路中，R13，R29，R36，电源电动势24V，内阻不计当电键S1、S2均开启和均闭合时，灯泡L都同样正常发光（1）写出两种情况下流经灯泡的电流方向：（2）求灯泡正常发光时的电阻R和电压U 3如图4所示电路，电源电动势6V，内阻r1外电路中电阻R12，R23，R37.5电容器的电容C4F开始电键S断开从合上电键到电路稳定的过程中，通过电流表的电量是多少？4如图5所示电路，电源电动势6.3V，内电阻r0.5外电路中电阻R12，R23，滑动变阻器的全部电阻R05试求滑动头P由a端向b端滑动过程中电压表示数的变化范围图51、6w 2w 66.7% 2、 6w 0.53、 4个 8欧 a：0.6A 4.8v b:3v c: 4.8v 2.88w d:81、A1减小 A2增大 A3减小 V1减小 V2增大 V增大2、D 3、A 4、A 5、D 6、C 7、B 8、R3=1 R3=5 R3