知识讲解闭合电路欧姆定律应用提高

编稿：审稿：E、内电阻为rR组成闭合回路，如图，电路中有电流通过，根据欧姆定律U外IR，UIrEUU内EIRIrI

．R1IUR2I

R

3EUU内适用于各种电路，U外E－IrEUU内相同。RR变化时，路端电压UI随之EIrU得 UEIr R 1RURR的减小而减小，UIE当R0（短路）时，U0，此时I ErR（断路）时，UE功率与电流之间的关系（如图1EI2出PUIEII2r出3rPI2rr电源做功：WP E

E2 =IR(rR)2R(Rr)24Rr(Rr)2R

E E2 ． I2 R ．I2(R

R

1R要点三、元件的U-I曲线和电源的U-I图甲是定值电阻的UI曲线，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U和通过II跟U的正比例关系；图乙是对闭合电路整体而言的，U表示路I表示通过电源的电流，图线反映UI的制约关系。UI成正比的前提是RR的变化才有UI的变化。将元件的UI图线和电源的UI图线放在同一个坐标系内，它们的交点坐标闭合电路的UI图中a为电源的UI图象；b为外电阻的UI图象；aMI,UI和路端电压U；该点和原点之间的变，则QQ2－Q1；若极板电性互换，则QQ2Q1．（2）要点六、元件的UI曲线和电源的UI当把接入电路中，它们的作用是显示电流、电压的仪器。EI

R

根据UE－IrR增大

增大

减小

局 总 总 端

（1（2）RI的减小和该电阻两端电压URI的增大和与之串联的各电阻电压U串的减小。，R例1（2014 高考卷）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ （A）A的示数增 （C）ΔV3与ΔI的比值大于 【答案】R串联所形成的电路，电路中V1RV3测量滑动变阻器两端的电压，而电压表V2测RA的示数增大，V3的示数变大，V2的示数变小，故A正确，B错误；由上述分析知，V2的变化量V3V1的变化量之差，即V2V3V1ΔV1ΔIRΔV2ΔIrΔV3ΔIR+rr，C正确；Rr，所以ΔV1ΔV2，故D正确.【课堂：闭合电路欧姆定律的应用382478例3，，【变式】在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理 的示数分别用I、U1、U2和U3表 ，，量的大小分别用I、U1、U2和U3表示．下列比值正确的是 A．U1/I不变，U1/I不变 B．U2/I变大，U2/I变大C．U2/I变大，U2/I不 D．U3/I变大，U3/I不变【答案】ACU1U1R U2R U2I(R1r)Rr U3RR U3Irr A、C、D2E6Vr0.4ΩR12Ω，R23ΩR3是阻值范围为05Ω的滑动变阻器。合上开关SP，试求通过【答案】PAR3RAP、RPB两部分，且RAPRx，RPB（R3－Rx），R(R1Rx)(R2R3Rx

A=2.07A66（2）本题容易误认为P从R3的最上端移至最下端过程中并 E6.3V，内电阻r0.5Ω，定值电R12ΩR23ΩR3的全值电阻为5ΩK，调节滑动电阻P，试通过电源的电流变化的范围。【答案】2.1AIRmin281.6ΩR2.5Ω=Rmax所以通过电源的电流范围为2.1AIPPR3的左侧电阻为3Ω时外电阻有最大值。两端时，读数为2VR2两端时，读数为3.6V，试求电路两端（AB间）R的阻值。R6.6 IU1U1(2 UU1I(R2 I'U2U2(3.63.6)mA=1mA UUI'(R IIAB间的电压：U13.2VR6.6kΩ C、电流表读数很小；D5V【答案】BC4E3.0Vr1.0ΩR110Ω，R210ΩR330ΩR435Ω；电容器的电容C100μF，电容器原来不带电。求接通SR4的总电荷量。SS，待电路【答案】2.0104 RR1(R2R3)r总RR EEI RU'

UR2QSS接通后，R4上有电流，【变式】如图所示，已知C6μFR15ΩR26Ω，E6V，r1Ω。开关S原来处于断开状态，下列说法正确的是（）S闭合瞬间，电流表的读数为0.5AS闭合瞬间，电压表的读数为5.5V2SSR的电荷量为1.8105C2【答案】EI 1AER1E电流表示数为1A，电压表示数UIR15V，A、B选项错误；EI' 0.5AR1R2此时电容器两端的电压UCIR20.56V3VC2QCU610－63C1.8105C，R的电荷量为1.8105C，CC2【总结升华】电容器充电的瞬间可认为短路，电容器稳定后可认为断路，电容器两端果是：Uab0，Uac6V，Ubc6V，Ubd6V。已知电路中只有一处断路，则下面判 C．电阻R 【答案】【解析】由题中的测量结果：Uab0，Uac6V，Ubc6VL1可判断电阻没有断；因a、bc、db、c两点电压等于电源电压为6VL2BUIR0，它的两端等势，这是利用电压表判断断路故障常用的结论。L4V1WR的总电阻为50Ω．当PL恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A．由于外电路发生故障，L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数为10V．若导线连接完好，电路【答案（1）断路灯 （2） （1）电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压UU2I2R2R2不可能断路，RL发生断路．LR2RU2U10V2R2

Ω20ΩUL4V，

0.25ALIR2 U'

9R

EUIrE90.450.25rE100.5r．得r5ΩE6A、B水平放置，两板间的距离d40cm。E24VR1ΩR15ΩS，待电路稳定后，将一B板小孔以初速度v04m/sq1102C，质量为m2102kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻A板？此时，电源的输出功率是多大？（g取10m/s2）A板”的过程应用动能定理求出UAB。再用闭合电路【答案】 23间电压为UAB，由动能定理得mgd

01mv2 U滑UAB8VIEUI RrU 8ΩIPI2(RR)23W SR1【答案】（1）1A；（2）1.5104CI

R1R2

A45（2）SR2并联，则电容两端的电势差U2IR215V22【课堂：闭合电路欧姆定律的应用382478例5例7．如图所示直线A为电源的UI图线,直线B为电阻的UI图线,用该电源和该 A. C. D. 【答案】R1Ω

E3V

r0.5ΩEI6WP/P4667【课堂：闭合电路欧姆定律的应用382478例6】例8E5Vr10Ω

R90ΩR0R0由0增加到400Ω（1）R100Ω1W（2） （1）RE P W PE/RRr2Rr0.01W 【课堂：闭合电路欧姆定律的应用382478例7（ A4V【答案】【解析】C1图线开口向上为内电路消耗的电功率随电流变化的图线，C2图线开口向下 E E2EP出4r E4VrEI

4Ω=1Ω4EP 16Wr综上所述，ABD【课堂：闭合电路欧姆定律的应用382478例8例10.如图所示的电路中电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的 C．电阻R2两端的电压变大 【答案】【解析】这是一个由开关的通断导致电路变化的问题R1R2R3S112R2两端的电压分别为U2、U2'；又由于【课堂：闭合电路欧姆定律的应用382478例9R16ΩR23ΩR38ΩR56Ω30WP出28.4W，电源内阻r0.4Ω电源电动势（1）8VI·r2I

R2R2

2ΩRR＋R18ΩRR3R0故UABIR08V出（2）PI2RR出7.1Ω（RR，为外电路总电阻出I 例11．如图所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计，滑动变阻器的总长度为lE，内阻为rR0，弹簧劲度系数为k切摩擦和其他阻力，电压表为理想，当托盘上放上某物时，电压表的示数为U，求此【答案】Ulk(RR0r)设物体质量为mx，则kx

UIRl

I RR0

mUlk(RR0r)12．我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这将测量结果描绘成如图乙所示的UI图象．由图象信息求：计算新、旧电池各一节串联作电源使用时的效率．（手电筒的小灯泡上标有3V2W【答案 0.38W不合理（1）由UIE1.5V，rE11.50.3I5 I51E1.2V，rE21.24I I2

（2）RU294.5 I