课件11张PPT。§2.7 闭合电路欧姆定律习题课一河北师大附中 李喜昌Unit2 恒定电流（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：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。（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B1、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：（2）横截距：（3）斜率条件：纵轴U从零开始取值!4、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I1>I2
B.电动势E1=E2.内阻r1>r2
C电动势E1>E2，内阻r1D.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AD动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为（ ）【解析】由电源的U-I图线可知E=6V，r=0.5Ω。B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1、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．1.5W 1.0W
B．0.75W 0.5W
C．0.75W 0.75W
D．1.5W 0.75WD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，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、8W
B．2W、4W
C．4W、6W
D．2W、3WC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。课件8张PPT。§2.7 闭合电路欧姆定律习题课二河北师大附中 李喜昌Unit2 恒定电流1、电源的总功率（1）条件：E、r一定（2）规律：①公式表述：②文字表述：电源的总功率与电流成正比。③图像表述：过原点的直线，斜率表示电动势。2、电源内电阻消耗的功率（1）条件：E、r一定（2）规律：①公式表述：②文字表述：电源内阻消耗的功率与电流的平方成正比。③图像表述：过原点的抛物线。例1. 如图所示直线OAC某一直流电源的总功率P总随电流I的变化图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I的变化图线，A、B两点的横坐标都是2A，那么I=2A时电源输出功率及外电阻分别是（ ）
A．2W，0.5Ω
B．4W，2Ω
C．2W，1Ω
D．6W，2ΩA解析：根据P总—I图像可知I=4A表示电源被短路因此 由P内—I图像根据由P内—I图像根据C1、条件： （1）纯电阻电路， （2） E、r一定， （3） R是外电路的总电阻， （4）R是变化的（自变量）。2、规律：推导方法（1）配方法；（2）均值不等式（1）公式表述：（2）图像表述：③②当R=r时，电源输出功率最大当 时，电源的输出功率相等。最大输出功率①当R=0即电路短路和R=∞即电路断路两种情况下，电源的输出功率均为零。④当R∈（0，r）是增函数；当R∈（r，∞）是减函数；例2:如图所示的电路,电源的电动势E=9.0V，内电阻r=2.0Ω，定值电阻R1=1.0Ω，R2为可变电阻，其阻值在0--10Ω范围内调节。（1）R2取何值时， 电源的输出功率最大？（3） R2 取何值时，R1消耗的电功率最大？（2）R2取何值时， R2 消耗的电功率最大？1、当内外电阻相等时，电源输出的功率最大，但此时效率才50%。
2、模型化归：研究变阻器上消耗功率最大时，可把定值电阻看作内阻。例3.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是 （ ）
A．将R1单独接到电源两端
B．将R2单独接到电源两端
C．将R1、R2串联后接到电源两端
D．将R1、R2并联后接到电源两端解：由图线得: R1=0.5Ω, R2=1Ω, 电源内阻r=0.5Ω为使电源输出功率最大，应使R=r，选项A正确。A1、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：电源的效率随着外电阻的增大而增大。3、几种特殊情况：（1）断路：R=0η=0R=∞η=100 %（2）短路：（3）最大输出功率R=rη=50%4、说明：该规律与路端电压与外电阻关系如出一辙。例4. 如图所示直线A为电源的U--I图线,直线B为电阻的U--I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,则电源的输出功率和电源的效率分别是（ ）
A. 4W, 33% B. 2W, 33.3%
C. 2W, 67% D. 4W, 67%解:由图线可知R =1 Ω, E=3V r=0.5 Ω虚线和坐标轴所包围的面积等于输出功率P出=4WP总=EI=6WD本题主要考查导体的U-I图像与电源的U-I图像的区别以及在同一坐标系中交点的含义。图线A、B,的交点即为此时电路的工作状态。从交点的横、纵坐标可读出此时工作电路中的总电流和路端电压。虚线和坐标轴所包围的面积等于输出功率。课件11张PPT。§2.7 闭合电路欧姆定律习题课三河北师大附中 李喜昌Unit2 恒定电流1、基本思路从局部到整体，再从整体到局部2、注意事项（1）某一电阻的变化有以下几种常见情况 ① 电路结构不变，当某一个电阻增大时，电路的总电阻增大；② 串联的电阻个数增多时总电阻增大；并联的电阻个数增多时，总电阻减小。（2）运用程序法从整体转到局部时，应先分析固定支路，后分析变化支路，同时注意电流和电压两条线的转换。3、变化规律“串反并同” “并同”：是指某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（减小）； “串反”：是指某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（增大）。（1）条件：①E、r（r≠0）一定， ② 单变量电路。（2）规律：“串反并同”（3）说明：明确广义的“串”和“并”的物理意义。注意真理是相对的。4、滑线变阻器常见三种接法的特点（1）如图所示的限流式接法. RAB随pb间的电阻增大而增大。（2）分压式电路. 当P由a滑至b时，电路的总电阻RAB持续减小；若P点反向移动，则RAB持续增大。（3）并联式电路。由于两并联支路的电阻之和为定值，则两支路的并联电阻随两支路阻值之差的增大（减小）而减小（增大）；且支路阻值相等时有最大值，相差最大时有最小值。证明：令两支路的阻值被分为Ra、Rb,且Ra+Rb=R0,其中R0为定值。则设R1>R2，当滑动端在b点时R并最小。4、滑线变阻器常见三种接法的特点例1.某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路如图所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比 （ ）
A．I变大，U变大
B．I变小，U变小
C．I变小，U变大
D．I变大，U变小D假想在a、b两端接一个电压表，应用“串反并同”法则可直接得出正确答案为D。例2、如图电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯的亮度变化情况是（ ）
A、a灯变亮，b、c灯变暗
B、a、c灯变亮，b灯变暗
C、a、c灯变暗，b灯变亮
D、a、b灯变暗，c灯变亮B并联电路两端电压U并=U-I总Ra减小↓，b灯变暗;解：变阻器R的滑片稍向上滑动一些，R的阻值↓，并联电阻↓，总电阻↓，总电流I总↑, a灯变亮;路端电压U=E -I总r↓，Ic=I总-U并/Rb↑，c灯变亮。例3.（2008年广东物理卷7）电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表和电流表读数都增大
B. 压表和电流表读数都减小
C. 电压表读数增大，电流表读数减小
D. 电压表读数减小，电流表读数增大【解析】设滑动变阻器的触头上部分电阻为x，则电路的总电阻为A滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，并联支路电阻x增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项A正确。“串反并同”例4.（2007年宁夏理综卷19）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是 （ ）
A．I1增大，I2不变，U增大
B．I1减小，I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大
D．I1减小，I2不变，U减小B应用“串反并同”法则分析可直接得出结论。例5.（2011年上海物理卷）如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（ ）
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小【解析】外电路电路结构为滑动变阻器的上部分电阻R1与下部分电阻R2并联后再与电阻R串联。当R1＝R2时，R并最大，可知外电路电阻先增大后减小，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减小，排除B、D选项；讨论电流表示数变化时，可将电阻R与电源内阻r之和等效为电源内阻r内，外电路只有R1与R2并联，当R1＜R2时，P向下移动，R2减小，而电压增大，故电流表A的读数增大；当R1＞R2时，P继续向下移动，R1增大，且其两端电压减小，故通过R1的电流减小，而由前面的判断可知此时干路电流增大，故另外一条支路R2上的电流必定增大，即电流表A读数继续增大，综上所述电流表读数一直增大，A对。A例6.（ 2006年上海物理卷11）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 A C D 不变变大不变变大不变闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律的联系与区别是近年常考的知识点
