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第四课时闭合电路欧姆定律1一、闭合电路的欧姆定律的内容ErRI⑴闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比．这个结论通常叫做闭合电路的欧姆定律⑵闭合电路欧姆定律的表达形式有：①E=U外+U内rREI②（I、R间关系）③U=E-Ir（U、I间关系）ErRRU④（U、R间关系）2（3）讨论：U=E-IrrREIErRRU从上式可以看出:(E、r是常量，R、I、U是变量)a.当外电阻R减小时，可知I增大，内电压U′＝Ir增大,路端电压U减小．b.当外电路短路时，R趋近于零，I趋近于E/r，路端电压U趋近于零．电源的内阻一般都很小，所以短路时电流很大为Im=E/r.c.当外电阻R增大时，则I减小，内电压U′＝Ir减小，路端电压U增大．当外电路断开时，R变为无限大，I变为零，Ir也变为零，U=E．这就是说，开路时的路端电压等于电源的电动势.而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（还有微弱电流通过电源）。3二、闭合电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；a的斜率的绝对值表示内阻大小；a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示电源的输出功率；uOIImiEUM（I，U）βαbaN当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时)图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。4三、电源的功率和效率⑴电功率：②电源的输出功率P出=UI③电源内部消耗的功率Pr=I2r①电源的总功率PE=EI电源的输出功率，rErR/)rR(E)rR(REP4422222可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，ORP出Pmr而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大为rEPm42⑵电源的效率：rRREUPPE（最后一个等号只适用于纯电阻电路）507年1月北京市崇文区期末统一练习61.如图所示电路，电源电动势E为6V，内阻r为2Ω,电阻R为8Ω，电动机M线圈电阻RM为2Ω。当开关S闭合时，电阻R消耗的电功率为2W，则电动机输出的机械功率是（）A．0.5WB．1.5WC．2WD．3.56WMErSRB1.一般计算问题注意分析电路的电压关系.电流关系和功率关系606年12月广州市X科统考卷152.如图所示，电源的电动势E＝7.5V，内阻r＝1.0Ω，定值电阻R2＝12Ω，电动机M的线圈的电阻R＝0.50Ω．闭合开关S，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的电功率P2＝3.0W．求电动机转动稳定后：（1）电路的路端电压.（2）通过电动机的电流．MVR1ErSR26V1A707学年南京市期末质量调研163.如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r=1Ω，电炉电阻R=19Ω，电解槽电阻。r′=0.5Ω当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率684W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率475W（电炉电阻可看作不变）。试求：（1）电源的电动势；（2）S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S1、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。(1).120V(2).20A(3).1700WAS1S2B8江苏省如东高级中学07年2月期末试卷104．高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图。超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I＞Ic时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零）转变为正常态（一个纯电阻）。以此来限制电力系统的故障电流，已知超导部件的正常态电阻为R1=3Ω，超导临界电流Ic=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则()A．短路前通过R1的电流为2/3AB．短路后超导部件将由超导状态转化为正常态C．短路后通过R1的电流为4/3AD．短路后通过R1的电流为2AErS限流电阻R2超导部件R1LBC95.如图所示，定值电阻R1=1Ω，R2为电阻箱，电源电动势为6V，内阻r为3Ω，⑴要使电源有最大的输出功率.应使R2为多大，此时电源最大的输出功率是多少？电源内部消耗的功率是多少？⑵若要使R1上有最大功率，则R2应取多大的值？若要使R2上得到最大功率，则R2应取多大的值？2.最大功率计算问题(1)2Ω,3W(2)0Ω,4Ω106.如图所示，直线A为电源的U-I图线，曲线B为灯泡电阻的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是A．4W、8WB．2W、4WC．4W、6WD．2W、3W3.图象问题117.在如图所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后，下列判断正确的是A.灯泡L1的电阻为12ΩB.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C.灯泡L1消耗的电功率为0.75WD.灯泡L2消耗的电功率为0.30WACD1207年苏锡常镇四市二模10.8.小张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变化的图线画在了同一坐标纸上，如右图中的a、b、c所示，则下列判断正确的是()A.直线a表示电源的总功率B.曲线b表示电源的输出功率C.电源的电动势E=3V.内电阻r=1ΩD.电源的最大输出功率Pmax=9W321P/W369I/A0acbAC139.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（）A、R接到a电源上，电源的效率较高B、R接到b电源上，电源的输出功率较大C、R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D、R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高1410.如图所示电路，当滑线变阻器的滑动触头向b端移动时（）(A)电压表的读数增大，电流表的读数减小(B)电压表和电流表的读数减小(C)电压表和电流表的读数增大(D)电压表的读数减小，电流表的读数增大A4.动态分析问题1511.在图3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[]BA．A灯和B灯都变亮B．A灯、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮RR11612.如图所示的电路中，O点接地，当原来断开的开关S闭合时，电路中A、B两点的电势变化情况是A、都降低B、都升高C、UA升高，UB降低D、UA降低，UB升高A1713.如图所示的电路中，A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不可忽略，则下列说法中正确的是A．R2不变时，V2的读数与A读数之比等于R1B．R2不变时，V1的读数与A读数之比等于R1C．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值大于V2读数的变化量的绝对值D．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值小于V2读数的变化量的绝对值1814.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，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变．B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大．C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变．ACD197.综合应用问题:21.[四川卷]如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)8＝＝滑滑IUR23W20