电路的基本规律及其应用

E，r
Er
3、闭合电路的能量分配关 系证明。
闭合电路的能量分配、电动势
2、什么是电动势？为什么说电子在闭合电路Baidu Nhomakorabea环绕一周所需要 的能量取决于电动势？
电源总功率（EI）
电源发热功率 （U内I） （U内=Ir）
纯电阻 （U外=IR）
（U外I） 电源输出功率（外电路总功率） 非纯电阻
（U2≠IR）
（U外=U1+U2+……） 若此为电动机
E
R2
B
r
P
电路的分析与简化
分析要求： 1、弄清内电路和外电路。 2、弄清外电路元件的串并联关系，弄清元件是纯电阻、还是非 纯电阻元件。 3、弄清电流表或者电压表是理想电表还是非理想电表。 4、弄清电容器是稳定状态还是充放电状态。
简化方法
1、从电源正极出发，向电源负极分析，利用节点分析电势的方法， 弄清串并联关系。 2、为了计算的目的，没有电流的支路和电路元件可以去掉。
L1
R1
L2
L1
L2
L3
L3
S
R2
E=3.0V 甲 r=0.5Ω
S
R3
E1=6.0V r1=1.0Ω 乙
变式训练
如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=0.5Ω，R1=1.5Ω R2=2Ω，可变电阻器R的最大阻值为2Ω，那么在滑片P从R的最上 端滑至最下端的过程中，求 （1）电路中通过R1的电流的最大值和最小值分别为多少？ （2）电源两端的电压的最大值和最小值分别是多少？
点我哟
电流的基本归路及应用
电阻的串并联规律 闭合电路的电压及能量关系
电路的简化与分析 闭合电路的常见题型
电路变化分析 闭合电路计算 含容电路析算
电阻的串并联规律
一、电阻的串联
1、串联电阻两端电压与其阻值什么关系？ 2、串联电阻消耗的电功率与其阻值什么关系？
R1
R2
R3
二、电阻的并联
1、并联电阻流过的电流与其阻值什么关系？ 2、并联电阻消耗的电功率与其阻值什么关系？
电路变化问题。（拓展浓缩）
R1
R2
R E、r
练习一
演示
V
如图为研究内外电压规律的
电路图，试分析：
+A
R
V1
_ B （1）说明两块电压表两端的极性
（2）若滑动变阻器滑片P向右滑动 两表读数如何变化？
（3）若往原电池容器中打气，使得 液面下降，试分析两电表的读数 变化
（1）V左正，V1右正 （2）V变大， V1减小 （3）V变小，V1变大
A、I1增大，I2不变，U变大 B、 I1减小，I2增大，U减小 C、 I1增大，I2减小，U变大 D、 I1减小，I2不变，U减小
B
R1 A1
a
b A2
R2 V
Er
R3 S
电路变化分析技巧
1、可化为串并联电路的纯电阻电路，若其中一个电阻变大（其余 电阻不变），则这个电路的总电阻变大。（结论运用）
闭合电路的分析和计算 （1）0.9A，0.045W，（2）乙
例题二 （2006。重庆高考）三个灯泡L1、L2和L3的额定电压分别 为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A。若将它们连接
成甲图、乙图所示的电路，且灯泡都正常发光
（1）试求甲图电路的总电流和电阻R2消耗的电功率 （2）分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。
R1
E
R2
r
M
R P
（1）3A 2A
（2）5V 4.5V
N
含容电路的分析和计算
例题3 （2007。潍坊模拟）如图所示的电路中，电源电动势E=6V， 其内阻可以忽略不计。电阻的阻值分别为R1=2.4KΩ，R2=4.8KΩ， 电容器的电容C=4.7uF。闭合开关S，待电流稳定后。用电压表测 R1两端的电压、其稳定值为1.50V。 （1）该电压表的内阻多大？ （2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？
R1
R2
C ES
（1）4.8KΩ; （2）2.35×10-6C
变式训练
（2008。烟台模拟）如图所示的电路，水平放置的平行板电容器
中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑动片P
向左移动，则
A、电容器中的电铲强度将增大
B、电容器上的电荷量将减小
C、电容器的电容将减小
D、液滴将向上运动
R1
R1
R 2R3
提示
U=IR P=I2R I=U/R P=U2/R
分压器
如图为分压器原理图，在MN两端加电压U，在CD两端接负载（如 接电阻Rx）
1、空载时，分压器的输出电压为多少？若滑片在正中央CD端输出 电压是否为U/2？
2、若接负载电阻为Rx，分压器的输出电压为多少？若滑片在正中 央CD端输出电压是否为U/2？
电路简化示例
由5个1Ω电阻连成的如图所示的电路，导线的电阻不计，则AB之
间的等效电阻为
Ω。
A1
2
C
3B 4
5B
A
C
0.5 Ω
1
5
2
4
3
非理想电表问题
阻值较大的电阻R1和R2串联后，接入电压U恒定的电路，如图所 示，现用同一电压表依次测量R1与R2两端的电压，测量值分别为 U1与U2，已知电压表的内阻Rv与R1、R2相差不大，则：
闭合电路欧姆定律
3、什么是闭合电路欧姆定律？可以从哪些角度证明？
提示
（1）闭合电路内外电压代数和为常数 （2）闭合电路的能量守恒
4、请说出下列三个公式的适用条件：
E U+Ir
E U+U内
I= E R+r
U
U=E—Ir
I 5、电源的效率最大时，电源的输出功率是否最大?
电路的动态分析
例题一（2007。宁夏高考）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，则三个电压 表示数的变化情况是
3、若接负载电阻Rx，当滑片向上移动时，CD两端的输出电压如何
变化？ M
提示 C
U CD
RPb Rab
U
（X U） L
N
D
UCD
R并 Rab
U
闭合电路的电压 演示
1、对于一个闭合电路，其内电压和外电路两端的电压（外电压、 路端电压）之和有何特点？
E=U外+U内
R
提示
1、实验证明
2、由从电场中一点出发 再返回该点的电势变化为 零证明。
2、内电阻两端为内电压，外电阻两端为外电压，内外（总）阻之 间为串联关系，而内外电压总和不变。（分压原理）
3、对于电路中固定不变的部分可以进行等效替代，如常见的取等效 电源的做法。（等效简化）
4、引起电路变化的原因很多，如滑动变阻器滑动、电阻箱旋动开关
电键的闭合与断开、部分电路的短路或者断路等等，都可以归结于