第九章第2讲闭合电路的欧姆定律

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第2讲　闭合电路的欧姆定律

目标要求　1.了解电动势的物理含义，理解并会应用闭合电路欧姆定律.2.掌握路端电压和

电流的关系及电源的 U－I图象．

考点一　闭合电路的分析与计算

基础回扣

闭合电路的欧姆定律

(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比；

(2)公式：

I＝(只适用于纯电阻电路)；

E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir(适用于任意电路)．

技巧点拨

1．路端电压与外电阻的关系

(1)一般情况：U＝IR＝·R＝，当 R增大时，U增大；

(2)特殊情况：

① 当外电路断路时，I＝0，U＝E；

② 当外电路短路时，I短＝，U＝0.

2．动态分析常用方法

(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以下步骤分析(如图 1)：

图1

(2)结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零．

① 所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，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，反之则增大．

② 所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，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，反之则减小．

　　　　　闭合电路的有关计算

例1　(2019·江苏卷·3)如图 2所示的电路中，电阻 R＝2 Ω.断开 S后，电压表的读数为 3

V；闭合 S后，电压表的读数为 2 V，则电源的内阻 r为(　　)

图2

A．1 Ω　　　　　　　 B．2 Ω

C．3 Ω　　　　　　　 D．4 Ω

答案　A

解析　当断开 S后，电压表的读数等于电源的电动势，即 E＝3 V；当闭合 S后，有 U＝

IR，又由闭合电路欧姆定律可知，I＝，联立解得 r＝1 Ω，A正确，B、C、D错误．

　　　　　闭合电路的动态分析

例2　(2019·贵州遵义市调研)如图 3所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．

开关 S闭合后，在滑动变阻器 R0的滑动端向下滑动的过程中(　　)

图3

A．电压表与电流表的示数都减小

B．电压表与电流表的示数都增大

C．电压表的示数增大，电流表的示数减小

D．电压表的示数减小，电流表的示数增大

答案　A

解析　滑动变阻器 R0的滑动端向下滑动时，R0接入电路的有效电阻减小，R外减小，由 I＝

可知 I增大，由 U内＝Ir 可知 U内增大，由 E＝U内＋U外可知 U外减小，故电压表示数减小．

由U1＝IR1可知 U1增大，由 U外＝U1＋U2可知 U2减小，由 I2＝可知电流表示数减小，故 A

正确．

1．(电源、电动势)(2020·广西南宁市期中)关于电源电动势 E，下列说法中错误的是(　　)

A．电动势 E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特 V

B．干电池和铅蓄电池的电动势是不同的

C．电动势 E可表示为 E＝，可知电源内非静电力做功越多，电动势越大

D．电动势较大，表示电源内部将其他形式能转化为电能的本领越大

答案　C

解析　电动势 E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特 V，选项 A正确；干电池电

动势是 1.5 V，铅蓄电池的电动势是 2 V，选项 B正确；电动势 E可表示为 E＝，可知电源内

非静电力从电源的负极移动 1 C 正电荷到电源的正极做功越多，电动势越大，选项 C错误；

电动势较大，表示电源内部将其他形式能转化为电能的本领越大，选项 D正确．

2.(闭合电路的动态分析)(2020·甘肃静宁县第一中学月考)如图 4，E为内阻不能忽略的电池，

R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时 S0与S均闭

合，现将 S断开，则(　　)

图4

A．V的读数变大，A的读数变小

B．V的读数变大，A的读数变大

C．V的读数变小，A的读数变小

D．V的读数变小，A的读数变大

答案　B

解析　S断开，电路中总电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端

电压增大，V的读数变大，R1两端电压减小，故 R3中的电压增大，由欧姆定律可知 R3中的

电流也增大，A的读数变大，故 A、C、D错误，B正确．

3．(闭合电路的动态分析)(多选)在如图 5所示电路中，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P

向下滑动时，各电表的示数分别用 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．下列说法正确的是(　　)

图5

A.不变，不变

B.变大，变大

C.变大，不变

D.变大，不变

答案　ACD

解析　由题图电路图可知，U1、U2分别是 R1、R2两端的电压，电流表测通过这个电路的总

电流，U3是路端电压，由欧姆定律可知 R1＝＝(因R1是定值电阻)，故 A正确；U2＝E－I(R1

＋r)(因E、R1、r均是定值)，＝R2，R2变大，变大，的大小为 R1＋r，保持不变，故 B错误，

C正确；＝R1＋R2，因 R2变大，则变大，又由于 U3＝E－Ir，可知的大小为 r，保持不变，

故D正确．

考点二　电路的功率及效率问题

基础回扣

1．电源的总功率

(1)任意电路：P总＝IE＝IU

外＋IU 内＝P出＋P内．

(2)纯电阻电路：P总＝I 2

( R ＋ r ) ＝.

2．电源内部消耗的功率

P内＝I 2

r ＝IU 内＝P总－P出．

3．电源的输出功率

(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．

(2)纯电阻电路：P出＝I 2

R ＝.

4．电源的效率

任意电路：η＝×100%＝×100%

纯电阻电路：η＝×100%

技巧点拨

1．纯电阻电路中电源的最大输出功率(如图 6)

P出＝UI＝I2R＝R＝＝

当R＝r时，电源的输出功率最大为 Pm＝.

图6

2．提高纯电阻电路效率的方法

η＝×100%＝×100%＝×100%，R增大，η提高．

例3　(多选)直流电路如图 7所示，闭合开关，在滑动变阻器的滑片 P向右移动时，电源的

(　　)

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摘要：

第2讲　闭合电路的欧姆定律目标要求　1.了解电动势的物理含义，理解并会应用闭合电路欧姆定律.2.掌握路端电压和电流的关系及电源的U－I图象．考点一　闭合电路的分析与计算基础回扣闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比；(2)公式：I＝(只适用于纯电阻电路)；E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir(适用于任意电路)．技巧点拨1．路端电压与外电阻的关系(1)一般情况：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大；(2)特殊情况：①当外电路断路时，I＝0，U＝E；②当外电路短路时，I短＝，U＝0.2．动态分析常用方法(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以...

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