【物理】2023-2024學年高二上人教版（2019）必修第三冊 閉合電路歐姆定律（第二課時）

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閉合電路歐姆定律（第二課時）溫故知新E=IR+IrE=U外+U內(nèi)電動勢歐姆定律閉合電路電動勢：非靜電力把正電荷從負極搬運到正極所做的功跟被搬運的電荷量的比值。

閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路歐姆定律。

適用范圍：外電路為純電阻的電路閉合電路的功率和效率1．電源提供的功率：2．電源的輸出功率：3．電源內(nèi)阻上的熱功率：4.供電效率:對純電阻電路,電源的效率為:rERsIR增大時電源效率提高電源的最大輸出功率ORPrPm5.電源最大輸出功率：輸出功率：P出=P-P內(nèi)=IE-I2r=IU外=I2R外（外電阻為純電阻電路）當R=r時,電源輸出功率最大,但效率只有百分之五十。【例題1】(2022山東學情聯(lián)考)(多選)如圖所示,R=3Ω,R0為最大阻值是5Ω的滑動變阻器,E為電源電動勢,電源內(nèi)阻r=1Ω,下列說法正確的是()A.R0=4Ω時,電源的輸出功率最大B.R0=4Ω時,R0消耗的功率最大C.R0=0時,電源的效率最高D.R0=5Ω時,電源的輸出功率最小BD【例題2】(2022江蘇鹽城響水中學調(diào)研)電源的效率定義為外電路消耗的功率與電源的總功率之比。如圖所示,直線A、B和C分別是電源a、電源b和電阻R的U-I圖線。將這個電阻R分別接到a、b兩電源上,那么()A.R接到電源a上,電路中的電流較小B.R接到電源b上,電源的輸出功率較大C.R接到電源a上,電源的輸出功率較大,電源效率較高D.電源a、b電動勢一樣大,b內(nèi)阻較小C

動態(tài)電路分析1.動態(tài)電路的特點斷開或閉合開關(guān)、滑動變阻器的滑片移動、電阻增大或減小，導致電路電壓、電流、功率等的變化。(2)極限法：即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論。2.動態(tài)電路分析的兩種常用方法U分

R局增大減小→R總增大減小→I總增大減小→U總增大減小→I分(1)程序法：【例題3】如圖所示，R的滑片向右滑動時，圖中安培表和伏特表示數(shù)如何變化？一個常用結(jié)論：“串反并同”1.“串反”是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;2.“并同”是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。3.特別注意：若不計電源內(nèi)阻，除路端電壓U外始終等于電源電動勢E，不滿足“串反并同”外，其他的條件仍然成立?！纠}5】如圖所示電路，當R2的滑動片向右移動時，各表的變化情況是(

)A．A1、A2讀數(shù)均變大，V1、V2讀數(shù)均變小B．A1讀數(shù)變大，A2讀數(shù)變小，V1讀數(shù)變大，V2讀數(shù)變小C．A1讀數(shù)變大，A2讀數(shù)變小，V1讀數(shù)變小，V2讀數(shù)變大D．A1、A2讀數(shù)均變小，V1、V2讀數(shù)均變大【例題4】當P左滑時，三個燈泡亮度如何變化？C答案：L1變亮，L2和L3變暗2.電路發(fā)生變化后，判斷電流、電壓變化量的絕對值大小【例題6】如圖所示，把滑片向右移動一段距離，V1變化量為ΔU1，V2變化量為ΔU2，則（）A.|ΔU1|>|ΔU2|B.|ΔU1|=|ΔU2|C.|ΔU1|<|ΔU2|D.ΔU1<0，ΔU2>0AD3.電路發(fā)生變化后，判斷電流電壓比值大小以及電流電壓變化量的比值的絕對值大小【例題6】如圖所示，把滑片向左移動一段距離，則正確的是（）A.B.C.D.

ACD三.含容電路分析1.在恒定直流電路中，含有電容器的支路相當于斷路，畫等效電路圖時可以去掉電容器，但電容器兩端存在可以有電勢差2.電阻與電容器串聯(lián)時電阻相當于導線（斷路的支路無電流，電阻兩端無電勢差，相當于導線）3.電阻與電容器并聯(lián)時，電容器兩端電壓與電阻兩端電壓相同4.計算電容器的電量可用公式Q＝CU5.求電容器的電量變化ΔQ，要注意兩極板上的電性，若電性未發(fā)生變化ΔQ＝Q2-Q1，電性發(fā)生了變化則ΔQ＝Q2+Q1例8.如圖所示的電路中，電源提供的電壓為U=10V保持不變，已知R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF。求：(1)閉合開關(guān)S，求電路穩(wěn)定后通過R1的電流(2)然后將開關(guān)S斷開，求這以后流過R1的電荷量例9.（多選）如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。開關(guān)閉合后，燈泡能正常發(fā)光，當滑動變阻器的滑片右移時，下列說法正確的是（）A.燈泡L將變暗B.燈泡L將變亮C.電容器C的電量將減小D.電容器C的電量將增大AD例10.如圖所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF。當S斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)。求：(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；(2)S閉合后流過R3的總電荷量。答案：(1)10m/s2豎直向上(2)4×10-4C四.電路故障分析1.斷路：電流為零，電壓不為零2.短路：電壓為零，電流不為零注意：不論用電器斷路還是短路，電路都不能工作例11.如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是（）A.R1斷路B.R2斷路C.R3短路D.R4短路A例12.如圖所示的電路中，電源電動勢為6V，當開關(guān)接通后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V，

Uad=0V，

Ucd=6V，

由此可以判定()A.L1和L2

的燈絲都燒斷了

B.L1的燈絲燒斷C.L2的燈絲燒斷D.變阻器R斷路小技巧：電壓表無示數(shù)，與電壓表并聯(lián)的電路一般無問題，問題出在與電壓表串聯(lián)的電路中，電壓表有示數(shù)，與電壓表串聯(lián)的電路一般無問題，問題出在與電壓表并聯(lián)的電路中。C(1)用導線把A、B直接連起來,此時應(yīng)把可變電阻R調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達到滿偏電流?問題探究：如何把電流表改裝成歐姆表?

例題：如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10mA,電流表電阻Rg=7.5Ω,A、B為接線柱。rABERRgRrRgEIg++=求電流表滿偏時可變電阻的值理論根據(jù):閉合電路歐姆定律=142Ω歐姆表的原理R問題探究：如何把電流表改裝成歐姆表?

例題：如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10mA,電流表電阻Rg=7.5Ω,A、B為接線柱。rABERRg(2)調(diào)到滿偏后保持R的值不變，在A、B間接一個150Ω的電阻R0，電流表指針指著多少刻度的位置?R0

中值電阻RrRgEI0++=R0+=5mA利用閉合電路歐姆定律計算電路中的電流歐姆表的原理rABERRx(3)如果把任意電阻Rx接在A、B間,電流表讀數(shù)I與Rx的值有什么關(guān)系?如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10mA,電流表電阻Rg=7.5Ω,A、B為接線柱。利用閉合電路歐姆定律計算電路中的電流問題探究：如何把電流表改裝成歐姆表?歐姆表的原理1.歐姆表的內(nèi)部電路：II2.歐姆表的工作原理：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用紅表筆插入“+”插孔，但與內(nèi)部電源的負極相連。ER0+rg+r+RxI=

由上式可知Rx取某一值時，總有一個I值與之對應(yīng)，因此電流I的大小就可以表示Rx的大小。051015ΩΩ20304050100200500∞1K(1)零刻度在右邊，左邊為無限大。(2)刻度不均勻,左邊密、右邊稀。3.刻度:??(3)刻度順序與電流表、電壓表的刻度順序相反.RxER0+rg+r+RxI=功率與效率動態(tài)電路路端電壓外電路中的用電器叫負載，外電路的電勢降落叫路端電壓。U＝E－Ir輸出功率ORPrPmBDACU外=IR外=ER外+r?R外=E1+rR外串反并同【練習1】（2022·湖南·雅禮中學高二期中）（多選）圖1為“測量干電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路圖。實驗中測得多組電壓和電流值，通過描點作圖得到如圖2的U-I圖線。下列判斷正確的是（）A．電源的電動勢E=1.5VB．電源的內(nèi)阻r=3.0ΩC．當電壓為1.4V時，外電路電阻阻值R=14ΩD．當電流為0.2A時，電源內(nèi)電壓U內(nèi)=1.5V【參考答案】AC【練習2】(2022河南信陽中學月考)如圖甲所示的電路,其中電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=2Ω,定值電阻R=4Ω,已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是()甲A.圖乙中滑動變阻器的最大功率P2=2WB.圖乙中R1=6Ω,R2=12ΩC.滑動變阻器消耗的功率P最大時,定值電阻R消耗的功率也最大D.調(diào)整滑動變阻器的阻值,可以使電源的輸出電流達到2A乙【練習2】（2022·山東·聊城市茌平區(qū)第二中學高二期中）（多選）如圖所示，直線A為某電源的U—I圖線，曲線B為某小燈泡L的U—I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（）A．燈泡L的額定電壓為2V，額定功率為4WB．此電源的內(nèi)電阻為0.5Ω，此時燈泡L的電阻大于1ΩC．此時電源內(nèi)阻的熱功率為4WD．把燈泡L換成阻值恒為0.5Ω的純電阻，電源的輸出

功率將增大，但效率降低【參考答案】AD【練習3】（2022·四川師范大學附屬中學高二期中）如圖甲所示是來測量脂肪積累程度的儀器，其原理是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例（體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導電），模擬電路如圖乙所示。測量時，閉合開關(guān)，測試者分握兩手柄，體型相近的兩人