【物理】2023-2024学年高二上人教版（2019）必修第三册 闭合电路欧姆定律（第二课时）

12.2

闭合电路欧姆定律（第二课时）温故知新E=IR+IrE=U外+U内电动势欧姆定律闭合电路电动势：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。

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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。

适用范围：外电路为纯电阻的电路闭合电路的功率和效率1．电源提供的功率：2．电源的输出功率：3．电源内阻上的热功率：4.供电效率:对纯电阻电路,电源的效率为:rERsIR增大时电源效率提高电源的最大输出功率ORPrPm5.电源最大输出功率：输出功率：P出=P-P内=IE-I2r=IU外=I2R外（外电阻为纯电阻电路）当R=r时,电源输出功率最大,但效率只有百分之五十。【例题1】(2022山东学情联考)(多选)如图所示,R=3Ω,R0为最大阻值是5Ω的滑动变阻器,E为电源电动势,电源内阻r=1Ω,下列说法正确的是()A.R0=4Ω时,电源的输出功率最大B.R0=4Ω时,R0消耗的功率最大C.R0=0时,电源的效率最高D.R0=5Ω时,电源的输出功率最小BD【例题2】(2022江苏盐城响水中学调研)电源的效率定义为外电路消耗的功率与电源的总功率之比。如图所示,直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的U-I图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()A.R接到电源a上,电路中的电流较小B.R接到电源b上,电源的输出功率较大C.R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较高D.电源a、b电动势一样大,b内阻较小C

动态电路分析1.动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。2.动态电路分析的两种常用方法U分

R局增大减小→R总增大减小→I总增大减小→U总增大减小→I分(1)程序法：【例题3】如图所示，R的滑片向右滑动时，图中安培表和伏特表示数如何变化？一个常用结论：“串反并同”1.“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;2.“并同”是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。3.特别注意：若不计电源内阻，除路端电压U外始终等于电源电动势E，不满足“串反并同”外，其他的条件仍然成立。【例题5】如图所示电路，当R2的滑动片向右移动时，各表的变化情况是(

)A．A1、A2读数均变大，V1、V2读数均变小B．A1读数变大，A2读数变小，V1读数变大，V2读数变小C．A1读数变大，A2读数变小，V1读数变小，V2读数变大D．A1、A2读数均变小，V1、V2读数均变大【例题4】当P左滑时，三个灯泡亮度如何变化？C答案：L1变亮，L2和L3变暗2.电路发生变化后，判断电流、电压变化量的绝对值大小【例题6】如图所示，把滑片向右移动一段距离，V1变化量为ΔU1，V2变化量为ΔU2，则（）A.|ΔU1|>|ΔU2|B.|ΔU1|=|ΔU2|C.|ΔU1|<|ΔU2|D.ΔU1<0，ΔU2>0AD3.电路发生变化后，判断电流电压比值大小以及电流电压变化量的比值的绝对值大小【例题6】如图所示，把滑片向左移动一段距离，则正确的是（）A.B.C.D.

ACD三.含容电路分析1.在恒定直流电路中，含有电容器的支路相当于断路，画等效电路图时可以去掉电容器，但电容器两端存在可以有电势差2.电阻与电容器串联时电阻相当于导线（断路的支路无电流，电阻两端无电势差，相当于导线）3.电阻与电容器并联时，电容器两端电压与电阻两端电压相同4.计算电容器的电量可用公式Q＝CU5.求电容器的电量变化ΔQ，要注意两极板上的电性，若电性未发生变化ΔQ＝Q2-Q1，电性发生了变化则ΔQ＝Q2+Q1例8.如图所示的电路中，电源提供的电压为U=10V保持不变，已知R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF。求：(1)闭合开关S，求电路稳定后通过R1的电流(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的电荷量例9.（多选）如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡能正常发光，当滑动变阻器的滑片右移时，下列说法正确的是（）A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电量将减小D.电容器C的电量将增大AD例10.如图所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF。当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量。答案：(1)10m/s2竖直向上(2)4×10-4C四.电路故障分析1.断路：电流为零，电压不为零2.短路：电压为零，电流不为零注意：不论用电器断路还是短路，电路都不能工作例11.如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）A.R1断路B.R2断路C.R3短路D.R4短路A例12.如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=6V，

Uad=0V，

Ucd=6V，

由此可以判定()A.L1和L2

的灯丝都烧断了

B.L1的灯丝烧断C.L2的灯丝烧断D.变阻器R断路小技巧：电压表无示数，与电压表并联的电路一般无问题，问题出在与电压表串联的电路中，电压表有示数，与电压表串联的电路一般无问题，问题出在与电压表并联的电路中。C(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?

例题：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。rABERRgRrRgEIg++=求电流表满偏时可变电阻的值理论根据:闭合电路欧姆定律=142Ω欧姆表的原理R问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?

例题：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。rABERRg(2)调到满偏后保持R的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R0，电流表指针指着多少刻度的位置?R0

中值电阻RrRgEI0++=R0+=5mA利用闭合电路欧姆定律计算电路中的电流欧姆表的原理rABERRx(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数I与Rx的值有什么关系?如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。利用闭合电路欧姆定律计算电路中的电流问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?欧姆表的原理1.欧姆表的内部电路：II2.欧姆表的工作原理：闭合电路欧姆定律的应用红表笔插入“+”插孔，但与内部电源的负极相连。ER0+rg+r+RxI=

由上式可知Rx取某一值时，总有一个I值与之对应，因此电流I的大小就可以表示Rx的大小。051015ΩΩ20304050100200500∞1K(1)零刻度在右边，左边为无限大。(2)刻度不均匀,左边密、右边稀。3.刻度:??(3)刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反.RxER0+rg+r+RxI=功率与效率动态电路路端电压外电路中的用电器叫负载，外电路的电势降落叫路端电压。U＝E－Ir输出功率ORPrPmBDACU外=IR外=ER外+r•R外=E1+rR外串反并同【练习1】（2022·湖南·雅礼中学高二期中）（多选）图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（）A．电源的电动势E=1.5VB．电源的内阻r=3.0ΩC．当电压为1.4V时，外电路电阻阻值R=14ΩD．当电流为0.2A时，电源内电压U内=1.5V【参考答案】AC【练习2】(2022河南信阳中学月考)如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=2Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是()甲A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2WB.图乙中R1=6Ω,R2=12ΩC.滑动变阻器消耗的功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大D.调整滑动变阻器的阻值,可以使电源的输出电流达到2A乙【练习2】（2022·山东·聊城市茌平区第二中学高二期中）（多选）如图所示，直线A为某电源的U—I图线，曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A．灯泡L的额定电压为2V，额定功率为4WB．此电源的内电阻为0.5Ω，此时灯泡L的电阻大于1ΩC．此时电源内阻的热功率为4WD．把灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的输出

功率将增大，但效率降低【参考答案】AD【练习3】（2022·四川师范大学附属中学高二期中）如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人