内容正文:
第二讲 闭合电路的欧姆定律
|纲举目张|·|精要回顾|
[微点判断]
(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。(√)
(2)电动势就等于电源两极间的电压。(×)
(3)闭合电路中外电阻越大,路端电压越小。(×)
(4)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大。(×)
(5)电源的输出功率越大,电源的效率越高。(×)
(6)电源的电动势越大,电源所提供的电能就越多。(×)
|关键知能|·|升维学习|
逐点清(一) 电路的串、并联(基础点速过)
串联电路的分析
1.(多选)如图所示,已知R1=10 Ω,R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( )
A.电路中的电流为2.4 A
B.电路中的电流为0.6 A
C.R2为20 Ω
D.ab两端的总电压大小为24 V
解析:选BC 电路中电流I==0.6 A,故A错误,B正确;R2==20 Ω,故C正确;ab两端的总电压为U=U1+U2+IR3=21 V,故D错误。
并联电路的分析
2.(2023·广州模拟)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。现将M、N接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
解析:选D M、N两端电压U=IgRg=200×10-6×490 V=98 mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+=200×10-6 A+ A=10 mA,C错误, D正确。
混联电路的分析
3.两个定值电阻R1、R2串联接在U=12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端,如图所示。电压表的示数为8 V,如果把它改接在R2的两端,则电压表的示数将( )
A.小于4 V B.等于4 V
C.大于4 V而小于8 V D.等于或大于8 V
解析:选A 当电压表并联在R1两端时,ab间的电阻为R1与电压表内阻RV并联后的等效电阻Rab,且Rab<R1,Rab两端电压为8 V,则R2两端电压为4 V,故Rab=2R2,所以R1>2R2,由此可知,当把电压表并联在R2上时,Rbc<R2,因而bc间电压一定小于4 V,故A正确,B、C、D错误。
1.串、并联电路的电压、电流、电阻关系对比
串联电路
并联电路
电路
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和。即U=U1+U2+U3+…
各支路两端的电压相等。即U=U1=U2=U3=…
电流
各部分的电流相等。即I=I1=I2=I3=…
总电流等于各支路的电流之和。即I=I1+I2+I3+…
电阻
总电阻等于各个部分电路电阻之和。即R=R1+R2+R3+…
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。即=+++…
2.串、并联电路的电功率分配关系
(1)在串联电路中,电功率与电阻成正比,即:P1∶P2∶P3∶…∶Pn=R1∶R2∶R3∶…∶Rn。
(2)在并联电路中,电功率与电阻成反比,即:P1∶P2∶P3∶…∶Pn=∶∶∶…∶。
[注意] 无论电阻如何连接,电路消耗的总功率一定等于各个电阻消耗的功率之和。
逐点清(二) 闭合电路的动态分析(重难点疏通)
[典例] 如图所示,电路中电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
[解析] 法一:程序法
变阻器R0的滑动端向下滑动,R0接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,外电压变小,电压表的示数变小,R1两端的电压变大,R2两端的电压变小,电流表的示数变小,A正确。
法二:“串反并同”结论法
变阻器R0的滑动端向下滑动,R0接入电路的电阻变小,因电压表与电流表都与R0“间接并联”,故由“串反并同”法知,电压表与电流表的示数都减小,A正确。
法三:极限法
假设R0的滑动触头移动到最下端,使R0接入电路的阻值变为零,即R2被短路,此时流过电流表的电流为零,而R外变小,导致外电压变小,故A正确。
[答案] A
闭合电路动态分析的三种方法
[规律方法]
1.程序法
2.结论法
可利用结论“串反并同”进行判断,应用该结论的条件是电源内阻不为零。
(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。
(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联