专题-闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问题)教学内容

专题-闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问

题)

专题：闭合欧姆定律（电路的动态分析问题）

知识回顾： 直流电路的有关规律

(1)欧姆定律I ＝U

R

(2)闭合电路欧姆定律E I R r

E U Ir

E U U =+=+=+外内

(3)电阻定律R ＝ρl S

(4)电功率：P ＝UI P ＝I 2

R ＝U 2

R

(5)焦耳定律：Q ＝I 2Rt

(6)串并联电路规律：

11

2221

12

U R

U R I R

I R ==串联分压：并联分流：

1．闭合电路动态变化的原因

(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)． (2)若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小．

(3)两个电阻并联，总电阻12

12

R R R R R =

+．如果12R R C +=（恒量），则当12=R R 时，并联电

阻最大；两电阻差值越大，总电阻越小． 2．闭合电路动态分析的方法

基本思路是“局部→整体→局部” 流程图：

3.电路动态分析的一般步骤

(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化． (2)根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R 外总如何变化．

(3)根据闭合电路欧姆定律I

总＝

E

R

外总＋

r，确定电路的总电流如何变化．

(4)由U

内＝

I总r确定电源的内电压如何变化．

(5)由U＝E－U

内确定路端电压如何变化．

(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化．

经典例题：

1．如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器．有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若滑动变阻器的滑片向下滑动，则（）

A．L变暗 B．L变亮

C．油滴向上运动 D．油滴不动

2．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内

阻，R1和 R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当 R2的滑动

触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2和 V 的

示数分别为 I1、I2和 U．现将 R2的滑动触点向 b 端移动，

则三个电表示数的变化情况是（）

A．I

1增大，I

2

不变，U 增大

B．I

1增大，I

2

减小，U 增大

C．I

1减小，I

2

增大，U 减小

D．I

1减小，I

2

不变，U 减小

3．图中A为理想电流表，V

1和V

2

为理想电压表，R

1

为定值电阻，

R

2

为可变电阻，电池E内阻不计，则（）

A．R

2电阻减小时，V

2

示数增大

B．R

2改变时，V

2

示数与 A示数之比不变。

C．R

2改变一定量时，V

2

示数的变化量与A示数的变化量之比的绝对值等于R

1

D．R

2改变一定量时，V

1

示数的变化量与 A示数的变化量之比也随之改变

4．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图

所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说

法正确的是（）

A．电压表的读数U先增大，后减小

B．电流表的读数I先增大，后减小

C．电压表读数U与电流表读数I的比值不变

D．电压表读数的变化量△U与电流表读数的变化量△I的比值不变

5．在如图所示的电路中，电池的电动势E=5V，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R

是可变电阻，在R0由零增加到400Ω的过程中，求：

（1）当R0都等于多少时，电源的的输出功率最大，最大输出功率为

多少？

（2）可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率；

（3）R0调到多少时R上消耗的功率最大，最大功率是多少？

（4）电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和；

6．如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，电源内阻为r ，滑片向右移动，路端电压为U ，则

U

I ∆∆_________，1U I ∆∆_________， 2

U I

∆∆_________。（填“变大”，“不变”，“变小”） 例题分析：

【例1】 (多选)如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，电源内阻不计，则下列说法正确的是( )

A ．R 2不变时，电表V 1、A 的读数之比等于R 1

B ．R 2不变时，电表V 2、A 的读数之比等于R 1

C ．R 2改变一定量时，电表V 1、A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1

D ．R 2改变一定量时，电表V 2、A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1

例2：(多选)如图，电源内阻为r ，两个定值电阻阻值均为R ，闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 3示数变化量的绝对值为ΔU 3，理想电流表A 1、A 2示数变化量的绝对值分别为ΔI 1、ΔI 2，则正确的是( )

A ．A 2示数增大

B ．V 2示数与A 1示数的比值减少

C ．ΔU 3与ΔI 1的比值小于2R

D ．ΔI 1小于ΔI 2 专题练习

1．在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则( )

A ．A 灯变亮，

B 灯变暗