河北师大附中高二物理选修3-1-闭合电路欧姆定律习题课第一课时

河北师大附中李喜昌Unit2恒定电流一、闭合电路中的电流跟外电阻的关系ORIrErREIrrE2.PrREI（2）文字表述：闭合电路中的电流随外电阻的增大而减小。3、几种特殊情况：（1）断路：R=0I=E/rR=∞I=0（2）短路：（3）最大输出功率R=rI=E/2r1、条件：纯电阻电路，E、r一定2、规律：（3）图像表述：（1）公式表述：二、路端电压跟外电阻的关系1、条件：纯电阻电路，E、r一定2、规律：（3）图像表述：（1）公式表述：（2）文字表述：路端电压随着外电阻的增大而增大。ErRRURrEU1ORUr2E.PE（1）断路：R=0U=0R=∞U=E（2）短路：（3）最大输出功率R=rU=E/23、几种特殊情况：4、重要应用：直流电路动态分析。例1.一电源(电动势为E，内阻为r)，当它和一标有“6V,3W”的小灯泡构成闭合回路时,小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有“6V，6W”的小灯泡构成一闭合回路，该灯泡（）A.正常发光B.比正常发光暗C.比正常发光亮D.因不知电源内阻的大小，故无法确定B三、路端电压跟电流的关系1、条件：纯电阻电路，E、r一定2、规律：（3）图像表述：（1）公式表述：（2）文字表述：路端电压随着电流的增大而均匀减小。（1）纵截距：3、斜率和截距的物理意义：IrEUEb（2）横截距：rEa（3）斜率rktanrtan条件：纵轴U从零开始取值!OIUErE.PU0I000IURPαβ4、重要应用：利用函数的知识来研究物理规律。根据纵截距求E，利用斜率绝对值求内电阻r。纵轴U无需从零开始。例2.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是（）A.电动势E1=E2，短路电流I1I2B.电动势E1=E2.内阻r1r2C电动势E1E2，内阻r1r2D.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大OUI12AD动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为（）I/AU/V01234546【解析】由电源的U-I图线可知E=6V，r=0.5Ω。BABCDV8.4ErRRUΩ2R注意U-I图像的纵轴电压不是从零开始取值，横截距不表示断路电流；把闭合电路问题转化成部分电路问题写出路端电压分压公式是解决问题的关键。例3.（2009年全国理综卷Ⅱ17）图为测量某电源电，E、r一定；b是纯电阻元件。可以是线性元件，也可以是非线性元件。四、U-I图像的综合应用（I0,U0）βbaOIUEmI.PU0I0α1、条件：a闭合电路纯电阻电路2、规律：（1）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；（2）交点和原点之间的矩形的面积表示该电阻接入电路时电源的输出功率；当β=α时，图中矩形面积最大，即输出功率最大.3、关键：明确交点表示的闭合电路的工作状态。例4.如图所示为小灯泡的U-I图线，若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V，内阻r=0.75Ω的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据?（）A．1.5W1.0WB．0.75W0.5WC．0.75W0.75WD．1.5W0.75WU/VI/A0.51.01.51.02.03.00D解：在题图小灯泡的U-I图线上作出电源的U-I图线U=1.5-0.75I如图示，交点即为工作点，I=1.0A，U=0.75V，U/VI/A0.51.01.51.02.03.00选项D正确。小灯泡的实际电功率P灯=IU=0.75W电源的总功率P总=IE=1.5W例5.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、3WCI/AU/V246BA3210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。U=3V和I=2A两条图线与坐标轴所围的面积表示电源的总功率。