C034.闭合电路欧姆定律2008-10-27-2-19-730.ppt

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闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律一、一、闭合电路的欧姆定律的内容闭合电路的欧姆定律的内容讨论讨论二、二、闭合电路的闭合电路的U-I图象图象三、三、电源的功率和效率电源的功率和效率06年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷507年上海虹口区教学质量检测三年上海虹口区教学质量检测三1107年年1月北京市崇文区期末统一练习月北京市崇文区期末统一练习606年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷1507学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研1607届广东惠州市第二次调研考试届广东惠州市第二次调研考试14江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷1007届南京市第一次调研测试届南京市第一次调研测试152007年重庆卷年重庆卷1507届届12月江苏省丹阳中学试卷月江苏省丹阳中学试卷142007年上海卷年上海卷1607年苏锡常镇四市二模年苏锡常镇四市二模10南京市南京市07届二模试卷届二模试卷15闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律的内容一、闭合电路的欧姆定律的内容ErRI闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比这个结论通常内、外电路中的电阻之和成反比这个结论通常叫做闭合电路的欧姆定律叫做闭合电路的欧姆定律闭合电路欧姆定律的表达形式有：

闭合电路欧姆定律的表达形式有：

E=U外外+U内内（I、R间关系）间关系）U=E-Ir（U、I间关系）间关系）（U、R间关系）间关系）（3）讨论：

讨论：

U=E-Ir从上式可以看出从上式可以看出:

（E、r是常量，是常量，R、I、U是变量是变量）a.当外电阻当外电阻R减小时，可知减小时，可知I增大，内电压增大，内电压UIr增大增大,路端电压路端电压U减小减小b.当外电路短路时，当外电路短路时，R趋近于零，趋近于零，I趋近于趋近于E/r，路端电压路端电压U趋近于零电源的内阻一般都很小，趋近于零电源的内阻一般都很小，所以短路时电流很大为所以短路时电流很大为Im=E/r.c.当外电阻当外电阻R增大时，则增大时，则I减小，内电压减小，内电压UIr减小，减小，路端电压路端电压U增大当外电路断开时，增大当外电路断开时，R变为无限大，变为无限大，I变为零，变为零，Ir也变为零，也变为零，U=E这就是说，这就是说，开路时的路端电压等于电源的电动势开路时的路端电压等于电源的电动势.而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（还有微弱电流通过电源）。

（还有微弱电流通过电源）。

二、闭合电路的二、闭合电路的U-I图象图象右右图图中中a为为电电源源的的U-I图图象象；b为为外外电电阻阻的的U-I图图象象；a的的斜斜率率的的绝绝对对值值表表示示内内阻阻大大小小；a与与纵纵轴轴的的交交点点坐坐标标表表示示电电源源的的电电动动势势；b的的斜斜率率的的绝绝对对值值表表示示外外电电阻阻的的大大小小;两两者者的的交交点点坐坐标标表表示示该该电电阻阻接接入入电电路路时时电电路路的的总总电电流流和和路路端端电电压压；该该点点和和原原点点之之间间的的矩矩形形的的面面积积表表示示电电源源的的输输出功率；出功率；uOIImiEUM（I，U）baN当两个斜率相等时（即内、当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时外电阻相等时）图中矩形面积最图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。

电流是最大电流的一半）。

三、三、电源的功率和效率电源的功率和效率电功率：

电功率：

电源的输出功率电源的输出功率P出出=UI电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率Pr=I2r电源的总功率电源的总功率PE=EI电源的输出功率，电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，ORP出出Pmr而当内外电阻相等时，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大为电源的输出功率最大为电源的效率：

电源的效率：

（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（最后一个等号只适用于纯电阻电路）06年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷55如如图图5所所示示的的是是甲甲、乙乙、丙丙三三个个电电源源的的UI图图线线，甲和丙两图线平行，下列判断正确的是甲和丙两图线平行，下列判断正确的是（）A甲电源的电动势比乙大甲电源的电动势比乙大B乙电源的电动势和内阻都比丙电源大乙电源的电动势和内阻都比丙电源大C甲和丙电源的内阻相等甲和丙电源的内阻相等D甲电源内阻最大，丙电源内阻最小甲电源内阻最大，丙电源内阻最小0IU甲甲丙丙乙乙图图5BC07年上海虹口区教学质量检测三年上海虹口区教学质量检测三1111.如如图图所所示示电电路路，R1为为变变阻阻器器，R2为为定定值值电电阻阻，r为为电电源源内内阻阻，且且rR2。

若若R1上上的的电电功功率率为为P1，R2上上的的电功率为电功率为P2。

以下叙述中正确的是以下叙述中正确的是（）（A）要使要使P1与与P2的和最大，必须使的和最大，必须使R1=rR2。

（B）要使要使P1最大，必须使最大，必须使R1=R2+r。

（C）要使要使P2最大，必须使最大，必须使R2=R1+r。

（D）（P1+P2）的最大值，由的最大值，由和和r决定。

决定。

rR1R2ABD07年年1月北京市崇文区期末统一练习月北京市崇文区期末统一练习66如图所示电路，电源电动势如图所示电路，电源电动势E为为6V，内阻内阻r为为2,电阻电阻R为为8，电动机电动机M线圈电阻线圈电阻RM为为2。

当开当开关关S闭合时，电阻闭合时，电阻R消耗的电功率为消耗的电功率为2W，则电动机输则电动机输出的机械功率是出的机械功率是（）A0.5WB1.5WC2WD3.56WMErSRB解：

解：

IR2=P/R=1/4IR=0.5AUR=IRR=4VUr=E-UR=2VI总总=Ur/r1AIM=I总总-IR=0.5APM=IMUR=2WPMr=IM2RM=0.5WP机机=PM-PMr=1.5W电动机消耗的总功率电动机消耗的总功率电动机线圈的热功率电动机线圈的热功率电动机输出的机械功率电动机输出的机械功率06年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷1515.（13分分）如如图图15所所示示，电电源源的的电电动动势势E7.5V，内内阻阻r1.0，定定值值电电阻阻R212，电电动动机机M的的线线圈圈的的电电阻阻R0.50闭闭合合开开关关S，电电动动机机转转动动稳稳定定后后，电电压压表表的的示示数数U14V，电电阻阻R2消消耗耗的的电电功功率率P23.0W求电动机转动稳定后：

求电动机转动稳定后：

（1）电路的路端电压）电路的路端电压.

（2）通过电动机的电流）通过电动机的电流MVR1ErSR2解答：

解答：

（1）路端电压等于）路端电压等于R2两端的电压，两端的电压，

（2）电源的电动势）电源的电动势E=U2Ir，由此得干路电流由此得干路电流通过通过R2的电流的电流通过电动机的电流通过电动机的电流I1=II2=（1.5-0.5）A=1.0A07学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研1616（15分分）如如图图所所示示，电电解解槽槽A和和电电炉炉B并并联联后后接接到到电电源源上上，电电源源内内阻阻r=1，电电炉炉电电阻阻R=19，电电解解槽槽电电阻阻。

r=0.5当当S1闭闭合合、S2断断开开时时，电电炉炉消消耗耗功功率率684W；S1、S2都都闭闭合合时时电电炉炉消消耗耗功功率率475W（电电炉炉电阻可看作不变）。

试求：

电阻可看作不变）。

试求：

（1）电源的电动势；）电源的电动势；

（2）S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；都闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S1、S2都都闭闭合合时时，电电解解槽槽中中电电能能转转化化成成化化学学能能的功率。

的功率。

解：

解：

（1）当）当S1闭合闭合S2断开时电炉功率为断开时电炉功率为P1电炉中电流电炉中电流电源电动势电源电动势E=I（R+r）=120VAS1S2B

（2）当）当S1、S2都闭合时电炉功率为都闭合时电炉功率为P2电炉中电流电炉中电流电源路端电压为电源路端电压为U=IRR=519=95V通过电源的电流为通过电源的电流为通过电解槽的电流为通过电解槽的电流为IA=I-IR=20A（3）电解槽消耗的电功率）电解槽消耗的电功率PA=IAU=2095=1900W电解槽内热损耗功率电解槽内热损耗功率P热热=IA2r=2020.5=200W电解槽转化成化学能的功率电解槽转化成化学能的功率P化化=PA-P热热=1700W07届广东惠州市第二次调研考试届广东惠州市第二次调研考试1414.辩析改错：

辩析改错：

如图所示电源电动势如图所示电源电动势E=10V，内阻内阻r=0.5,电动机的电阻电动机的电阻R0=1.0,定值电阻定值电阻R=1.5,电动机正常工作时电压表的示数为电动机正常工作时电压表的示数为3.0V求电源释求电源释放的电功率为多少？

电动机消耗的电功率为多少？

放的电功率为多少？

电动机消耗的电功率为多少？

某同学求解如下：

整个回路的电流是：

某同学求解如下：

整个回路的电流是：

经检查，数值计算无误，该同学经检查，数值计算无误，该同学求解过程是否有不当之处，若有求解过程是否有不当之处，若有请予以改正。

请予以改正。

电动机消耗功率：

电动机消耗功率：

电源释放的电功率：

电源释放的电功率：

P=EI=103.33=33.3WP=I2R0=3.33210=11.1WRErV答：

答：

此解法不当此解法不当整个回路的电流是：

整个回路的电流是：

电源释放的电功率：

电源释放的电功率：

电动机消耗功率：

电动机消耗功率：

江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷1010高高温温超超导导限限流流器器由由超超导导部部件件和和限限流流电电阻阻并并联联组组成成，如如图图。

超超导导部部件件有有一一个个超超导导临临界界电电流流Ic，当当通通过过限限流流器器的的电电流流IIc时时，将将造造成成超超导导体体失失超超，从从超超导导态态（电电阻阻为为零零）转转变变为为正正常常态态（一一个个纯纯电电阻阻）。

以以此此来来限限制制电电力力系系统统的的故故障障电电流流，已已知知超超导导部部件件的的正正常常态态电电阻阻为为R1=3，超超导导临临界界电电流流Ic=1.2A，限限流流电电阻阻R2=6，小小灯灯泡泡L上上标标有有“6V，6W”的的字字样样，电电源源电电动动势势E=8V，内内阻阻r=2，原原来来电电路路正正常常工工作作，现现L突然发生短路，则突然发生短路，则（）A短路前通过短路前通过R1的电流为的电流为2/3AB短路后超导部件将由超导状态短路后超导部件将由超导状态转化为正常态转化为正常态C短路后通过短路后通过R1的电流为的电流为4/3AD短路后通短路后通过R1的的电流流为2AErS限流电阻限流电阻R2超导部件超导部件R1LBC解见下页解见下页ErS限流电阻限流电阻R2超导部件超导部件R1L解解:

小灯泡小灯泡L上额定电流、电阻分别为上额定电流、电阻分别为1A、6L短路前超导部件的电阻为短路前超导部件的电阻为0，由欧姆定律：

，由欧姆定律：

L短路前通过短路前通过R1的电流为的电流为I=E/（RL+r）=1AA错错容易看出，容易看出，L短路后通过限流器的电流短路后通过限流器的电流IIc，超导超导部件将由超导状态转化为正常态部件将由超导状态转化为正常态L短路后超导体失超，短路后超导体失超，R1=3通过电源的总电流和路端电压为通过电源的总电流和路端电压为I总总=E/（R12并并+r）=2AU=E-I总总r=4V通过通过R1的电流为的电流为I1=U/R1=4/3AC对对D错错07届南京市第一次调研测试届南京市第一次调研测试1515如图所示的电路中，电源的电动势如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻内阻r=1.0；电阻电阻R1=10,R2=10,R3=30,R4=35；电电容器的电容容器的电容C=10