1、第7节 闭合电路的欧姆定律,研究学考明确要求,基 础 梳 理 1如图1所示，将电源和用电器用导线连接起来，就构成闭合电路。,图1,(1)外电路：如图1所示，电源外部的电路称为 ，其电阻称为 ，电压称为 。外电压常称为 。 (2)内电路：如图1所示，电源 的电路称为内电路。其电阻称为 ，电压称为 。 (3)闭合电路中电流的流向：外电路中电流由电源 流向，内电路中电流由电源 流向 。 特别提醒 外电路沿电流方向电势降低，内电路沿电流方向电势升高。,外电路,外电阻,外电压,路端电压,内部,内电阻,内电压,负极,正极,正极,负极,正比,反比,IRIr,U外,U内,纯电阻,典 例 精 析 【例1】 一电
2、池具有一定的电阻，经测量其断路时的电压为1 V，如果用导线将其短路，经测量电流为0.05 A。如果将该电池与一定值电阻R串联在一起，已知R20 ，则电池的内阻所分得的电压为 ( )A0.4 V B0.5 VC1 V D0.8 V,答案 B,基 础 梳 理 1各部分功率关系分析由EItI2RtI2rt知(1)电源的功率(电源的总功率)PE ；(2)电源的输出功率P出 ；(3)电源内部消耗的功率Pr ；(4)功率关系：PE Pr。,EI,UI,I2r,P出,特别提醒 当外电阻增大时，输出功率可能增大也可能减小，关键是看外电阻的初始值与电源内阻的关系。,4部分电路欧姆定律的UI图象与闭合电路欧姆定律
3、的UI图象。图5中a为电源的UI图象，b为外电阻的UI图象。,图5,(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)以交点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率； (3)当a、b斜率相等时，即内、外电阻相等时，图中矩形面积最大，即输出功率最大。可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半。,典 例 精 析 【例2】 如图6所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为1、2，则 ( ),图6,电源的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线的交点坐标
4、含义是，电源与这个电阻构成闭合回路时电路中的电流和电源两端电压。,即 学 即 练 2如图7所示，直线a为电源的UI图线，直线b为电阻R的UI图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为 ( ),图7,A4 W,33.3% B2 W,33.3% C4 W,67% D2 W,67% 解析 根据直线a可知，电源电动势E3 V，内阻r0.5 ，根据直线b可知，电阻R1 。当用该电源和该电阻组成闭合电路时，干路电流IE/(rR)2 A，电源的输出功率P出I2R4 W，总功率P总IE6 W，所以，电源的效率P出/P总0.6767%。选项C正确。 答案 C,典 例 精 析 【例3】
5、 在如图8所示的电路中，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R2的滑动触头向图中a端移动时 ( )图8AI变大，U变小 BI变大，U变大CI变小，U变大 DI变小，U变小,答案 D,即 学 即 练 3如图9所示的电路，闭合开关S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值。则下列说法正确的是 ( )图9A电流表的示数减小B电压表的示数减小C电阻R2两端的电压减小D路端电压增大,解析 题图中的电路结构是R1与R先并联，再与R2串联，故RR总I干U内U外。R2两端电压U2I干R2，U2增大，所以R与R1的并联电压减小，读数减小，故A、C、D错
6、误，B正确。 答案 B,基 础 梳 理 在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流。一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的，不漏电的情况)的元件，电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它。,1电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降低，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。 2当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 3电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放
7、电。,典 例 精 析 【例4】 如图10所示，电源电动势E10 V，内阻可忽略，R14 ，R26 ，C30 F，求：图10(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的电荷量。,答案 (1)1 A (2)1.2104 C,(1)首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联。 (2)根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压。 (3)最后根据公式QCU或QCU，求电荷量及其变化量。,即 学 即 练 4. (2018台州教学质量检测)竖直放置的一对平行金属板A和B，在A极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图11所示的电路图连接。当
8、滑动变阻器R的滑片在a、b位置时，电流表的读数分别为I1、I2，稳定后绝缘线与左极板的夹角分别为1、2，则( ),图11,A12，I1I2 B12，I1I2 C12，I1I2 D12，I1I2 解析 电容器在直流电路中相当于断路，所以电流只通过滑动变阻器与电源形成回路，而两极板间的电压为与两极板并联的部分滑动变阻器上所分得的电压，所以滑片由a移至b时，电路总电阻未改变，故电路中电流不变，即I1I2，极板两端电压增大，板间电场强度E增大，故增大，即12，C正确。 答案 C,1如图12所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为 (
9、 )图12A53 B35 C23 D32,解析 S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即： E3 V。S闭合时，U外1.8 V，所以U内EU外1.2 V。因U外IR，U内Ir，所以RrU外U内1.81.232。 答案 D,2如图13所示，电源为“9 V、1 ”的电池组，要将“4 V,4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接 ( )图13A2个 B3个C4个 D5个,解析 要使灯光正常发光，灯泡两端电压为4 V，每个灯泡的工作电流为1 A。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最多，此时电源内电压为5 V，电路中的总电流为5 A，所以最多只能接5个灯泡。 答案 D,3如图1
10、4为a、b两个电源路端电压随通过电源电流变化的曲线，由图可知 ( )图14A电源a的内电阻较小，电动势较大B电源a的内电阻较大，电动势较大C电源b的内电阻较大，电动势较小D电源b的内电阻较大，电动势较大,解析 UI图象与纵坐标的截距表示电源电动势，所以EaEb，图象斜率的绝对值表示电源的内阻，所以rarb，故B正确。 答案 B,4(2017浙江名校协作体模拟)许多人造卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时电压是600 V，短路电流是30 A。下列说法错误的是( )A该电池板电动势约为600 VB该电池板内阻约为20 C该电池板最大输出功率为4.5109 WD该电池板最大输出效率为50%答案 D,
