闭合电路的欧姆定律

1、.高三一轮复习恒定电流 第2讲：闭合电路的欧姆定律教案、案学一【课题】闭合电路欧姆定律二【目标】1、知道电源电动势和内电阻的概念 2、掌握闭合电路欧姆定律、路端电压和电路电流的变化规律3、能利用闭合电路欧姆定律分析电路。三知识导学： 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、外电路的电阻之和成反比 2.公式 3.路端电压跟干路电流的关系 内电压U内=Ir 路端电压跟电流的关系是UEIr，用图象表示如图所示 此图象的物理意义是：(1)纵轴截距：图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的电动势(2)斜率：图线斜率的绝对值在数值上等于电源的内阻，路端电压U随干路电流I变化的

2、本质原因是由于电源内阻的存在(3)外电压和内电压：图中U与U分别表示电流为I1时的外电压和内电压从图象可以看出，I增大时，外电压U减小；内电压U增大，但二者之和保持不变(4)横轴截距：图中Im等于短路电流，Im.一段导体两端的电压与通过的电流的图象如图所示，斜率等于导体的电阻，即R.4.路端电压与电流的关系图象(1) 由UEIr可得电源的UI关系图象，如图中实线所示纵截 距为电动势E；图象的斜率的绝对值为电源的内电阻r. (2).直线上任何一点A与原点O的连线(图中虚线所示)的斜率 表示对应 的外电阻R；图线上每一点的横、纵坐标的乘积 为电源的输出功率，如图中PAUAIA.12UI当堂导练：

3、1.如图所示为画在同一个坐标系内的两个电源的端压与电流的UI图线。两个电源的电动势和内阻分别为E1、E2和r1、r2，当外电路接入相同的定值电阻R时，其端压和电流分别为U1、U2和I1、I2，下列说法正确的是（ ）A、E1>E2、r1>r2 B、若，则C、适当选择R，可使， D、适当选择R，可使、当堂导练： 2.在如图所示的UI图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线为某一电阻R的伏安特性曲线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知()A电源的电动势为3 V，内阻为0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为2 WD电源的效率为66.7% 答案：ABD5.路

4、端电压与外电阻的关系 (1)一般情况：根据UIR ，当R增大时，U 负载R增大I减小U内减小U外增大外电路断路时(R无穷)，I0，U外E.负载R减小I增大U内增大U外减小外电路短路时(R0)，I，U内E.当堂导练：3一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图（甲）所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线现将该电源和一个变阻器R0接成如图（乙）所示电路，已知电源答应通过的最大电流为2A，变阻器的最大阻值为R0=22求（1）电源电动势E和内电阻r（2）空载时A、B两端输出的电压范围（3）A、B两端所能接负载的电阻的最小值0123369P (W)I (A)cab6.1电源的总功率(1)任意电路

5、：P总EIU外IU内IP出P内(2)纯电阻电路：P总I2(Rr).2电源内部消耗的功率：P内I2rU内IP总P出3电源的输出功率(1)任意电路：P出UIEII2rP总P内(2)纯电阻电路：P出I2R.(3)当Rr时，电源的输出功率最大为Pm.(4)P出与R的关系如图所示4.电源的效率= 纯电阻电路当堂导练：4.如图所示，电路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ，变阻器的最大阻值R10 .(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？解答此类型问题的关键点(1)当Rr时电源的输出功率最大(2)对定值电阻的功率由PI2R来讨论

6、(3)对可变电阻的功率可以将定值电阻R0和电源看成一个整体成为等效电源易错警示：在解答第二问时，有些同学又会用第一问的方法来求解，把R归为内阻，调节R使内阻RrR0，这样使用是错误的在研究电阻R上消耗的最大功率时，应注意区分“可变与定值”这两种情况，两种情况中求解的思路和方法是不相同的当堂导练：5.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答案：ABC四针对训练1.如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压U与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是()A路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B电

7、流都是I0时，两电源的内电压相等C电源甲的电动势大于电源乙的电动势D电源甲的内阻小于电源乙的内阻2在图中R1=14,R2=9.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;当开关处于位 置 2时，电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r。3.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）AI1增大，I2 不变，U增大BI1减小，I2 增大，U减小CI1增大，I2 减小，U增大DI1减小，I

8、2 不变，U减小4如图所示，直线AOC为某一电源的总功率P总随电流i变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图象若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A时对应的外电阻是（ ） A2W，05； B4W，2；C2W， l； D6W，2；5.如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下面说法正确的是（）A 阴影部分的面积表示电源的输出功率B B阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C C当满足=时，电源的效率最高D D当满足=时，电源的效率小于50%6.将电阻R1和R2分别接到同一电池组的两

9、极时消耗的电功率相同.电池组向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2，电池组内阻消耗的功率分别是P1和P2，电池组的效率分别是1和2，电阻两端的电压分别是U1和U2.若已知电流I1I2，则有（ ）A.R1R2 B.U1U2 C.12 D.P1P27.如图所示，UI图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点=，则下列说法中正确的是（）A在b点时，电源有最大输出功率B在b点时，电源的总功率最大C从ab时，角越大，电源的总功率和输出功率都将增大D从bc时，角越大，电源的总功率和输出功率都将减小巩固提升：8某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变

10、化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是 （ ）A、图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系 B、图中a线最高点对应的功率为最大输出功率 C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系yAyByC D、b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为12，纵坐标之比一定为149.如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的关系图象，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为_W，电源的效率为_0123369P (W)I (A)cab10.某同学将一直流电源的总功率P

11、E、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示。以下判断正确的是 ABC (A) 直线a表示电源的总功率；(B) 曲线c表示电源的输出功率；(C) 电源的电动势E = 3 V，内电阻r = 1 ；(D) 电源的最大输出功率Pm= 9w。11.如图所示中图线表示某电池组的输出电压电流关系，图线表示其输出功率电流关系根据图线可以求出 ABD A电源电动势B电源内阻C电池组的输出电压为45V时输出功率为100WD电池组的输出功率为120W时，电路消耗的总功率为200W12.如图所示的电路中，电压表和电流表都是理想电表，若将滑动变阻器的滑动触点向b

12、端移动时（    ）A电压表V的读数增大，电流表A的读数减小B电压表V的读数减小，电流表A的读数增大C电压表V和电流表A的读数都减小D电压表V和电流表A的读数都增大13.用如图B-3所示的电路测电池组的电动势和内阻.其中V为电压表（其阻值足够大），定值电阻R=7.0.在开关未接通时，V的读数为6.0V；接通开关后，V的读数变为5.6V.那么，电池组的电动势和内阻分别等于（）A.6.0V  0.5          B.6.0V  1.25C.5.6V

13、60; 1.25          D.5.6V  0.514.如图甲所示的电路，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的两条实验图线a、b如图乙所示关于这两条图线，下列判断中正确的是（BCD）A图线b的延长线不一定过坐标的原点OB图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源的电动势C图线a、b的交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率D图线a、b的交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0的瞬时消耗的电功率如图所示，R为电阻箱，电压表为理想电

14、压表当电阻箱读数为R1=2时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5时，电压表读数为U2=5V求：（1）电源的电动势E和内阻r（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大? 21如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1，当接入固定电阻R=4时，电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻RL=0.5的小型直流电动机D恰能正常工作，求： 1）电路中的电流强度？   （2）电动机的额定工作电压？   （3）电源的总功率？当堂导练4答案解析：(1)此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率，即当RrR02 时，R消耗功率最大为：Pm W W；(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表达为：PI2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R0时R0上消耗的功率最大：PmR0×1.5 W 当堂导练5答案解析：滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总EI可得P总减小，故选项A正确根据可知选项B正确由P损I2r可知，选项C正确由P输R外图象，因不知道R外的