【歐姆高中物理閉路定律】由【優文】上傳分享，文檔共[9]頁，文檔可免費在線閱讀，需要了解更多【歐姆高中物理閉路定律】的內容，可以使用 的網站搜索功能， 選擇適合自己的文檔，以下文字為文章中部分文字的截圖，如需獲取完整電子版，請將本文檔下載到您的設備上，方便您編輯打印。測試點 1：歐姆閉合電路定律
—13，電流表讀數為 2V，如果電阻器損壞，電壓表讀數為 2V，R3 = 4Ω
分析1：假設R1斷了，那么電流表讀數應該為零，不應該是零;假設 R3 開路，則電壓表讀數應為零，不應為零;因此，是 R2 斷開了電路;在2R2斷開之前，R2與R3串聯，然后與R1并聯;R2斷開后，電池只給R1供電，所以有
×4+2== 由此我們可以求解R1=4ΩR2=8Ω，然后根據歐姆閉合回路定律，我們可以得到E=4V，r=1Ω
法律摘要首先繪制等效電路圖，然后分析電路的特性和電路故障現象，從而得到故障的類型和位置。一般故障有兩種：開路或局部短路;
測試站點 2 閉合回路的動態分析
總電流 I 和端電壓 U 隨外部電阻 R 的變化：
當 R 增加時，I 變小，根據 U=E-Ir，當 ∞ 時，I=0 和 U=E 被破壞
當 R 減小時，I 變大，根據 U=E-Ir，，I=Er，U=0 短路
所謂動態，就是電路中某些元件的電阻值的變化，如滑動變阻器，會引起整個電路各部分相關電量和物理量的變化;要解決這類問題，就必須根據歐姆定律和串并聯電路的性質進行分析，同時要掌握一定的思維方法，如程序法、直覺法、極值法、理想化法和特殊值法等;
基本思想是“部分→整體→部分”，從電阻變化的部分開始，根據歐姆定律判斷總電阻、主電路電流和整個電路的端電壓變化以及串并聯電路的特性，然后深入電路部分，確定電路各部分物理量的變化;
R1、R2、R3、R4均為固定電阻，R5為變電阻，電源電動勢為E，內阻為r，電流表A的讀數為I，電壓表V的讀數為U，當R5的滑動觸點移動到A的末端時，判斷為正確
，U變小。 ，，U變大。 ，U變小
分析 當R5移動到a的末端時，它的電阻變小，整個外電路的電阻也變小，總電阻也變小，根據閉合回路的歐姆定律，回路的總電流I變大，內部電壓U=Ir變大，外部電壓U=E-U變小， 所以電壓表的讀數變小了，外阻R1和R4兩端的電壓變大了，R5兩端的電壓變大了，即R2和R3兩端的電壓是U'=U外U變小了，通過電流表的電流是U'/R2+R3變小了， 答案：D
該定律總結為閉合電路，如果只有一個電阻變化，則該電阻的變化會引起電路其他部分的電流、電壓和電功率的變化，它們遵循的規則是：通過它的電流、兩端的電壓、,,通過它的電流、兩端的電壓、 兩端電壓與、,、并聯關系的關系是指：電阻和變電阻以串聯或并聯形式存在，同串聯反
測試中心3：閉合回路的功率
1、電源的總功率：是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能量轉化為電能的功率，又稱總功率P=功率消耗的EI
供應
2、電源輸出功率：電源輸出功率
P out=I2R=E/R+r2R，當R=r時，功率輸出功率最大，其最大輸出功率為Pmax=E2/4r
3、電源功耗：內部電路消耗的電功率P=U I=I2r
4、電源效率：指電源輸出功率與電源功率之比，即η=P輸出/P總=IU/IE=U/E
5.電源輸出功率和電源效率的討論：電源的輸出功率為P out=I2R=R==當R=r時，P輸出的最大值為Pm==，P輸出與外阻R之間的這種函數關系可以用圖1的圖像來定性表示， 也可以從圖中知道，電源對應的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外部電阻R1和R2，也可以從圖中知道，當Rr時，如果R增加，則P輸出減小，值得注意的是，例如，在圖2的電路中， ε=3v，r=Ω，Ro=Ω，變阻器的最大電阻R=10Ω，當R=時，R消耗最大功率，在這種情況下，Ro可以歸類為內阻，即當R=r+Ro=2Ω時，R消耗的功率最大，即Pm===W;ε 因此，在求R=時，Ro消耗的功率最大，有的同學應用上述方法，將R歸類為內阻，調整R內阻R+r=Ro，這是錯誤的;這時，應該用另一種思維方式來解決問題：因為Ro是一個固定值的電阻，由P=I2Ro知道，只要電流最大，P就是最大值，所以當R調整為零時，Ro上有最大功率，P′m=·Ro=×=W，從以上分析可以看出，在研究電阻器上消耗的最大功率時，應注意區分“可變和固定”兩種情況，兩種情況的求解思路和方法不同;
電源的效率η===，所以當R增加時，效率η提高，當R=r時，當電源具有最大輸出功率時，效率只有50%，效率不高;
如圖所示，例3為E=6V，r=4Ω，R1=2Ω高中物理閉合電路歐姆定律，R2的變化范圍為0~10Ω;求：（1）電源的最大輸出功率;（2）R1上消耗的最大功率;（3）R2上消耗的最大功率;
分析（1）當R2=2Ω時，外阻等于內阻，電源最大輸出功率為;
R1為定植電阻，電流越大，功率越大，所以當R2=0時，R1上消耗的最大功率為2W;（3）R1也算是電源的一部分，等效電源的內阻為6Ω，所以當R2=6Ω時，R2上消耗的最大功率為;
摘要：請注意，R1上消耗的最大功率的條件與R2上的條件不同;
例4如圖所示的U-I圖所示，其中A為路端電壓隨電流的變化規律，B為某一電阻的伏安特性曲線，當電源與電阻形成閉合電路時，電源的輸出功率為， 電源效率由圖中A分析：E=3V，r=Ω圖中B知道：R=1Ω
電源的輸出功率是因為它是純電阻電路，電源的效率是：
定期總結電路末端電壓的特性圖作為電流的函數，必須記住以下特性：
，如左圖所示，OUIB所包圍的區域;圖中的ECIO是電源在此電流下的總功率
測試點 4：電容電路的分析和計算
1、電容器功率：Q=CU
特別提醒
1、對包含電容器的電路進行分析計算，繪制剩余電路的等效電路圖，然后將電容器連接到相應位置;
2.如果變化前后的極板帶電程度相同，則通過每根引線的電荷量等于電容器在開始和結束狀態下的電荷之差;如果帶電板在變化前后發生變化，則通過每根引線的電荷量等于電容器在開始和結束狀態下的電荷之和;
2.在直流電路中，電容器起阻斷電流的作用，電荷量取決于電容器的電壓和兩端對應的電路
實施例5如下圖所示，U=10V，電阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，電容C1=4μF，C2=1μF，求：1.如果電路穩定，則C1和C2的電荷
2S 斷開后通過 R2 的電量和 R2 中的電流方向
分析：1路穩定后，R1和R2串聯，R3上沒有電流，C1兩端的電壓等于R2的電壓，C2的電壓等于R1+R2的電壓，即：U1=UR2=4VU2=U=10V，C1的電量=C1U1=×10-5CC2的Q2=C2U2=×10-5C
2S斷開后，C1應通過R2和R3放電，C2應通過R3、R2和R1放電，通過R2的電量為：Q=Q1+Q2=×10-5C，從電路分析中得知C1的下板帶正電，C2的右板帶正電
★ 高考重點熱點題類探究
這
電源用內阻R將固定電阻R1、R2和滑動變阻器R接入圖中所示電路中，當滑動變阻器的觸點從中點滑到b端時，以下說法是正確的
，， 電流表讀數增加
答案A分析，如果滑動變阻器接觸部分的電阻為x，則電路的總電阻為，當滑動變阻器的觸點從中點滑到B端時，平行分支的電阻x增大，因此路尾的電壓變大， 并聯部分的電壓變大，因此通過電流表的電流增加，因此選項A是正確的;
例2在圖中所示電路中，電源電動勢E=V，=kΩ，R2=kΩ，電容C=，電流穩定后，用電壓表測量R1兩端的電壓，穩定值為V
這個電壓表的內阻是多少2 電容器的電荷因電壓表的連接而變化多少
分析1：將電壓表的內阻設置為RV，測量R1兩端的電壓為U1，與RV并聯后R1的總電阻為R，則有
=+（1） 根據串聯電路定律 = （2），合成 （1） （2），RV = 替代數據，RV = kΩ
在連接電壓表之前，電容器上的電壓UC等于電阻R2上的電壓，R1兩端的電壓為UR1，則=和E=UC+UR1 電壓表連接后，電容器上的電壓為UC′=E-U1 由于電壓表的接入，電容器的電荷增加 ΔQ=CUC′-UC， 用上述解代替ΔQ=C，可得到ΔQ=×10-6C
例3 在圖示電路中，電粘接S閉合，當滑動變阻器的滑動觸點P向下滑動時，四個理想儀表的指標均發生變化，電表的指標分別用I、U1、U2和U3表示，電表數量變化的幅度分別為ΔI和ΔU1
AU1/I不變，ΔU1/、ΔU2/ΔI變大
CU2/I變大，ΔU2/、ΔU3/ΔI保持不變
答：ACD引導的關鍵是確定ΔU1、ΔU2和ΔU之間的關系，因為E=U1+U2+U，其中U1變小，U2變大，U變小，所以ΔU2=ΔU1+ΔU在里面;許多學生得出了錯誤的 ABD 結論，因為他們無法確定這種關系;
例4：在圖示電路中，電池的電動勢為E，內阻為r，電路中電阻R1、R2、R3的電阻值相同;當密鑰 S 關閉時，如果密鑰 S1 從位置 1 切換到位置 2，則
A：電壓表的數量變大，B電池內部消耗的電量變大
C電阻R2兩端的電壓變大，D電阻效率提高
分析：設電阻R1=R2=R3=R，當電鍵S1接1時，電路中的總電阻為，當電鍵S1接2時，電路中的總電阻為，總電阻變小，總電阻變小，路盡頭電壓和電源保持不變， 然后路盡頭的電壓降低，即電壓表讀數降低，選項A錯誤，電源內部消耗的功率變大，增加，選項B正確，當按鍵S1連接到1時，兩端電壓，當按鍵S1連接到2時，兩端電壓， 兩端電壓變小，選項C錯誤，電池效率，當電鍵S1從1變為2時，總電阻變小，電池效率降低，D選項錯誤，所以B選項正確;答：乙
例5：以電池為驅動能源的環保汽車總質量;在水平路面上以v=36km/h的恒定速度行駛時，驅動電機輸入電流為I=50A，電壓為U=300V;在這種駕駛狀態下
1、求驅動電機的輸入功率;2、如果驅動電機能將90%的輸入功率轉換為機械動力P機用來拖車前進，求車的阻力與車的重量g之比，取10m/s2;3.想象一下，太陽能電池用于為汽車供電，其他條件保持不變，獲得所需太陽能電池板的最小面積;結合計算結果，簡要描述您對假設的想法;已知太陽輻射的總功率
，從太陽到地球的距離，在太陽光傳播到地面的過程中，有大約30%的能量損失，而汽車中使用的太陽能電池的能量轉換效率約為15%;
第1項質詢
分析1：驅動電機輸入功率：W;2.勻速行駛時，P機=電，P機=Fv=fv 所以：f=電/v，汽車阻力與汽車重量之比：;3.當太陽光垂直板入射時，所需的板面積最小，設為S，距太陽中心的球面面積為r：，如果沒有能量損失，則太陽能電池板接收的太陽能為，則;設太陽能電池板實際接收的太陽能為P，則有，因此，由于P電=15%P，電池板的最小面積為：m2;分析可行性，提出合理的改進建議;
◇基礎訓練
、電源電動勢ε恒定，內阻r=1Ω，恒阻R3=5Ω;當電鍵K斷開并閉合時，AB電路消耗的電功率相等;那么以下陳述是正確的
，R2 可能分別為 4 Ω，R2 可能分別為 3 Ω和 6 Ω
，：ACD
R1型
R2型
，=10Ω，R2=，，電流表可能表示以下哪個值
？
答案：C
分析：電鑰匙接2后，電路總電阻減小，總電流必須增加，原電路端子電壓為2V，因此電鑰匙接2V后電路端子的電壓低于2V;
剛開始，所有部件正常工作，將電飯煲插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱水壺突然無法工作，將測試筆分別插入插座的左右插孔，霓虹燈管可以發光，然后：
、 和 D 兩點之間發生短路故障
，所以發生了上述故障
：C分析：因為燈仍然正常發光，說明電源好，電熱水壺所在地C、D之間沒有短路故障;將測試筆分別插入插座的左右插孔，霓虹燈管可發光，說明插座的左右插孔與火線連接，說明電熱水壺所在的C、D點之間沒有開路故障;綜合分析表明，故障是導線AB的間歇性電路，即選項C正確;
閉合電鍵S后，燈L1和L2都正常發光，后來由于某種故障，燈L2突然變亮，電壓表讀數增加，因此推斷該故障可能是
：B
分析：通過對動態電路的分析：即相當于R2的增加到無窮大;
，電源電動勢E為V，電阻R的電阻值為30Ω，小燈泡的額定電壓L為V，額定功率為W，當電鑰匙S接到位置1時，電壓表的讀數為3V，那么當電鑰匙S接到位置2時， 小燈泡L的發光情況是
：A分析：當S與1相連時，由E=U+Ir得到r==U 2/P = 2Ω，因此當S與2相連時，UL=·RL=V◇舉重訓練
R2型
R1型
接收
R3-接收
圖4
，已知電源電動勢E=，內阻r=Ω，固定電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3為滑動變阻器，電阻值為5 Ω;按下開關S，調整滑動變阻器的觸點，求出通過電源的電流范圍;
答案：~3A 分析：本題中應先繪制等效電路圖，并滑動變阻器觸點以將 R3 分成 Rx
和R3-Rx，Rx可以在0~5Ω之間變化，等效電路如圖4所示。選擇從外部電路開始的方式，外部
電阻為R==，當Rx=2Ω時，R具有最大Ω;當Rx = 5Ω時，
R有一個最小Ω，分別代入I=I的最小值為is，最大值為3A，因此通過電源的電流范圍為~3A;
、a、b、c、d為接線柱，a、d和220V交流電源連接，ab、bc，為了檢查電路故障，用交流電壓表分別測量b、d兩點之間和a、a之間
cd之間的電路未連接，cd之間的電路未連接，電路在bc上
電路接通，BC之間的電路不接通，電路不接通，電路在CD上
圖4
答：CD分析：由于b和d之間的220V是用交流電壓表測量的，說明ab之間的電路是連接的，bc或cd之間的電路沒有連接;由于測量的交流電壓表在a和c之間為220V，這意味著cd之間的電路通了，ab或bc之間的電路沒有通;綜合分析表明，BC之間的電路沒有連接，AB和CD之間的電路連接，即選項C和D是正確的;
，電源電動勢為E，，電壓表V1
，L3變暗，L1和L2變亮
：BC分析：輸出功率，當分別連接R1和R2時，它們的功率相等，那么一定存在r2=R1R2的關系，根據功率和外阻的關系可以看出，由于R1和R2不相等，并聯后，總電阻小于其中一個電阻，功率變小;串聯時高中物理閉合電路歐姆定律，總電阻大于其中一個，因此它們的總功率也變小
，電阻R1=8 Ω，電機繞組電阻R0=2 Ω，當電粘結K斷開時，電阻R1消耗的電功率為;當電鍵閉合時，電阻R1消耗的電功率為2W，電鍵閉合時電機輸出的機械功率
解：K斷開時，電流=內阻ε/I-R=2Ω，閉合時，端電壓=4V電流/R=，總電流ε/=1A，電機電流=電機機械功率=
，在A、B兩點間接一個電動勢為4V，內阻為1 Ω直流電源，電阻R1=R2=R=4 Ω，電容C的電容為30μF，電流表的內阻不計算在內，求：
1.電流表的讀數;2、電容器3承載的電量與電源斷開，R2的電量導通
=A 電容器條的功率為Q=CUR3=×10-5c，斷開電源后通過R2的功率為×10-5C
綁
將小鉛球P放在細金屬絲下，掛在O點處，開始時小鉛球P沿垂直方向處于靜止狀態，當小鉛球P放入水平水流中時，在水平方向上固定一根電阻絲BC， 使C端位于O點的正下方，與導線接觸良好，無論摩擦如何，并且有電動勢為ε電源內阻不計算和電壓表
1.設計一個電路，使水流速度增加時，電壓表的數量也增加，并在問題圖上繪制原理圖
2.已知水流對球的力F與水流速度V的關系為F=kDVk為刻度系數，D為小鉛球的直徑，OC=h，BC長度為L，小鉛球的質量為m， 電壓表示為U，
解：2 平衡 = tgθ 來自串聯電路的電壓關系 = 和 = tgθF=kDV - 得到 U=VV=?U 的解
考試中心整合答案
測試點 1：1。電動勢;總阻力;2. I=E/R+r3，純電阻電路