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12.2.2閉合電路的
歐姆定律
復習回顧：
1、什么是閉合回路以及外電路和內電路？
2、電動勢的定義是什么？
3、電動勢的物理意義是什么？
4 、是不是電源的體積大電動勢就大？
5、 電動勢和電壓的區別？
6、電源的三個參數是什么？
7、閉合電路的歐姆定律是什么？四個變形式是什么
8、路端電壓和負載的關系？兩個U-I圖像的區別？
閉合電路中的功率和效率問題
閉合電路的動態分析
含容電路的分析與計算
01
02
03
目錄
CONTENTS
電路的故障分析
04
閉合電路中的功率和效率問題
PART 1
一、閉合電路中的功率和效率問題
1．電源的總功率
P總＝EI
＝U外I＋U內I
＝P出＋P內。
2．電源內部消耗的功率
P內＝I2r＝U內I＝P總－P出。
3．電源的輸出功率
P出＝UI＝EI－I2r＝P總－P內。
若外電路是純電阻電路，則有
(2)當R>r時，隨著R的增大，輸出功率越來越小。
(3)當R（4）即|R-r|越大時,P出越小;|R-r|越小時,P出越大;|R-r|=0時,P出最大。
(4)當P出5．電源的效率
因此R越大，η越大；當R＝r時，電源有最大輸出功率，但效率僅為50%。
4.定值電阻的功率
　　定值電阻的功率P定=I2R,P定只與電流I有關,當R外最大時,I最小,P定最小;當R外最小時,I最大,P定最大。
例1. (2024·安徽高三月考)如圖所示，已知電源電動勢E＝6 V，內阻r＝1 Ω，保護電阻R0＝0.5 Ω。求：
(1)當電阻箱R讀數為多少時，保護電阻R0消耗的電功率最大，并求這個最大值；
解：(1)保護電阻為定值電阻，當電路中的電流最大時，即R＝0時，保護電阻的功率最大。
P0max＝ ＝ W＝8 W
例1. (2024·安徽高三月考)如圖所示，已知電源電動勢E＝6 V，內阻r＝1 Ω，保護電阻R0＝0.5 Ω。求：
(2)當電阻箱R讀數為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個最大值；
解：(2)這時要把保護電阻R0與電源內阻r算在一起，據以上結論，當R＝R0＋r，即R＝1 Ω＋0.5 Ω＝1.5 Ω時，電阻箱R消耗的功率最大
PRmax＝ ＝ W＝6 W。
例1. (2024·安徽高三月考)如圖所示，已知電源電動勢E＝6 V，內阻r＝1 Ω，保護電阻R0＝0.5 Ω。求：
(3)若電阻箱R的最大值為3 Ω，R0＝5 Ω，求：當電阻箱R讀數為多少時，電阻箱R的功率最大，并求這個最大值；
(3)把R0＝5 Ω當作電源內阻的一部分，則等效電源內阻r等為6 Ω，而電阻箱R的最大值為3 Ω，小于6 Ω，由P＝ 2R＝ 。
可知不能滿足R＝r等，所以當電阻箱R的電阻取3 Ω時，R消耗功率最大，最大值為
P＝ 2R＝ W。
例1. (2024·安徽高三月考)如圖所示，已知電源電動勢E＝6 V，內阻r＝1 Ω，保護電阻R0＝0.5 Ω。求：
(4)電源的最大輸出功率。
(4)由電功率公式P出＝ 2R外＝
當R外＝r時，P出最大，即R＝r－R0＝0.5 Ω時有P出max＝ ＝ W＝9 W。
“等效電源”法判斷可變電阻的電功率：
對于變化的電阻，其電功率的變化不能直接用P＝I2R判斷，一般應用“等效電源”法：將其他定值電阻轉換為電源的內阻，將可變電阻視為“等效電源”的外電阻，其功率視為“等效電源”的輸出功率，再根據電源輸出功率與外電阻的關系判斷。
例2.(2023·長沙一中期中)（單選）如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線，曲線OBC表示同一直流電源內部的熱功率隨電流I變化的圖線。若A、B點的橫坐標均為1 A，那么AB線段表示的功率為(　　)
A．1 W B．6 W C．2 W D．2.5 W
C
閉合電路的動態分析
PART 2
二、閉合電路的動態分析
1.閉合電路動態分析的思路
閉合電路中由于局部電阻變化(或開關的通斷)引起各部分電壓、電流發生變化,分析這類問題的基本思路如下:
2.判定總電阻變化情況的規律
(1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時,電路的總電阻一定增大(或減小)。
(2)若開關的通、斷使串聯的用電器增多,則電路的總電阻增大;若開關的通、斷使并聯的支路增多,則電路的總電阻減小。
(3)在如圖所示分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構成,其中一段R并與用電器并聯,另一段R串與并聯部分串聯。電路中的總電阻與R串的變化趨勢一致。
(4)在如圖所示的電路中,滑動變阻器采用兩下以上接法，且兩下接到一起。則滑片滑到中間時總電阻最大。
設滑動變阻器的下半部分的電阻為,由串并聯電路的知識可得：
=+
由
和定積最大
當=-當=
積有最大
3.閉合電路動態分析的方法
(1)程序法:遵循“局部—整體—部分”的思路,按以下步驟分析:
①“串反”是指某一電阻增大(或減小)時,與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(或增大)。
②“并同”是指某一電阻增大(或減小)時,與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(或減小)。
(2)結論法——“串反并同”
③.特別注意：若不計電源內阻，除路端電壓U外始終等于電源電動勢E，不滿足“串反并同”的結論。
(3)特殊值法與極限法:因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的討論。
例3.（單選）如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內阻r恒定不變，現將滑片P移向右端，則(　　)
A. 電流表的示數變大
B. 電壓表的示數不變
C. 電燈L消耗的功率不變
D. 電阻R1消耗的功率變小
A
例4.（單選）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讀數均變大，V1、V2讀數均變小
B．A1讀數變大，A2讀數變小，V1讀數變大，V2讀數變小
C．A1讀數變大，A2讀數變小，V1讀數變小，V2讀數變大
D．A1、A2讀數均變小，V1、V2讀數均變大
C
例5.（多選）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>0
AD
4.電路發生變化后，判斷電流、電壓變化量的絕對值大小
例6.（多選）如圖所示，把滑片向左移動段距離，則正確的是（ ）
A.
B.
C. D.
ACD
5.電路發生變化后，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7.(多選)如圖所示，電源電動勢E和內阻r一定，R1、R2是定值電阻，R0是光敏電阻(光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小)，L是小燈泡。閉合開關，當照射到R0的光照強度
減小時，以下分析正確的是( )
A．電流表示數減小 B．電壓表示數不變
C．燈泡變亮 D．電源效率增大
AD
6.含光敏電阻和燈泡亮度分析
含容電路的分析與計算
PART 3
三、含容電路的分析與計算
1.電容器在直流電路中的特點
在直流電路中,當電容器充、放電時,電路中有充、放電電流;一旦電路達到穩定狀態,電容器在電路中就相當于一個阻值無窮大的元件,有電容器的電路可看作是斷路,簡化電路時可去掉它。若要求電容器所帶的電荷量,可再在相應位置補上。
2.靜態分析與動態分析
(1)靜態分析:穩定狀態下,電容器在直流電路中起阻斷電流的作用,同支路的電阻相當于導線,電容器兩極板間存在電壓,等于與之并聯的支路兩端的電壓。如圖所示,UAD=UAB+UBD=UC+IR,
由于I=0,則UC=UAD=U。電容器容納一定的電荷量,且滿足Q=CU。
(2)動態分析:當直流電路中的電流和電勢分布發生變化影響到電容器支路時,電容器帶的電荷量將隨之改變(在耐壓范圍內),即電容器發生充、放電現象,并滿足ΔQ=CΔU。
3.含有電容器電路的解題步驟
(1)先將含電容器的支路去掉(包括與它串聯在同一支路上的電阻),計算各部分的電流、電壓值,電容器兩極板間的電壓等于它所在支路兩端點間的電壓。
(2)利用Q=CU、ΔQ=CΔU求出電容器所帶的電荷量或電荷量的變化量。
(3)通過電容器的電壓和平行板間距離求出兩板間的電場強度,再分析電場中帶電粒子的運
第二部分 點擊在此輸入你的標題內容
(4)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導線的電荷量為|Q1－Q2|。
(5)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導線的電荷量為Q1＋Q2。
例8.（單選）如圖所示，平行板電容器中有一帶電液滴處于靜止狀態，電壓表為理想電表，現將滑動變
阻器R2的滑片P緩慢向上端滑動，在液滴未打到極
板前，下列說法正確的是(　　 )
A．電容器中電場強度將增大
B．電容器所帶的電荷量將增加
C．流經R1的電流減小，電壓表讀數增大
D．液滴帶負電，電場力做負功，電勢能增大
D
例9.（單選）(2024·南通四模)如圖所示，R1、R2為定值電阻，C為電容器．閉合開關S，在滑動變阻器R的滑片向上滑動過程中(　　)
A. 電阻R2中有向下的電流
B. 通過電阻R1的電流增大
C. 滑動變阻器R兩端的電壓變小
D. 電容器C極板所帶電荷量變小
A
例10.（單選）(2024·新疆烏魯木齊月考)如圖所示，電源電動勢為E，內電阻為r，電阻R1＝R2＝R3＝r，電容器電容為C，當開關S由接a換到接b且電路達到穩定的過程中，通過R3的電荷量是(　　 )
C
電路的故障分析
PART 4
四、電路的故障分析
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.（單選）如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發光，由于電路出現故障，突然發現燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數變小，根據分析，發生的故障可能是（ ）
A.R1斷路 B.R2斷路
C.R3短路 D.R4短路
A
例12.（單選）如圖所示的電路中，電源電動勢為6V，當開關接通后，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，與電壓表并聯的電路一般無問題，問題出在與電壓表串聯的電路中，電壓表有示數，與電壓表串聯的電路一般無問題，問題出在與電壓表并聯的電路中。
C
謝
謝
聆
聽

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