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1、一、闭合电路欧姆定律1闭合电路组成（1）外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低。（2）内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高。Rr2闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EItI2RtI2rt。3闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与内、外电路中的电阻之和成反比。E（2）表达式：I公式中，R表示外电路的总电阻，E表示电源的电动势，r是电源内阻。（3）适用范围：纯电阻电路。4闭合电路的欧姆定律的表达形式表达式物理意义适用条件IERr电流与电源
2、电动势成正比，与电路总电阻成反比纯电阻电路EI（Rr）电源电动势在数值上等于电路中内、式适用于纯电阻电EU外IrEU外U内外电压之和路；式普遍适用EItI2RtI2rtWW外W内电源提供的总能量等于内、外电路中式适用于纯电阻电电能转化为其他形式的能的总和路，式普遍适用【题1】如图，电灯L标有“4V、1W”，滑动变阻器R总电阻为50，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数变为10V，若导线完好，电路中各处接触良好，试问：（1）发生故障是短路还是断路？发生在何处；（2）发生故障前，滑动变阻器接入电
3、路的阻值为多少；（3）电源电动势和内电阻分别为多大？【答案】（1）断路灯L（2）20（3）12.5V5（2）L断路后，外电路只有R2，因无电流流过R，故电压表示数即为路端电压为：U2U端10V，R2U21020I20.5L未断路时恰好正常发光：UL4V，ILPUL0.25AU端U2I2R20.4520V9VR20U94I0.25（3）根据闭合电路欧姆定律：EUIr故障前：E9（0.450.25）r，故障后：E100.5r，解得：r5，E12.5V。【题6】如图所示，已知电源电动势E5V，内阻r2，定值电阻R10.5，滑动变阻器R2的阻值范围为010。求：（1）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电
4、阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？【答案】（1）R20时，R1消耗的功率最大，为2W（2）R22.5时，滑动变阻器消耗的功率最大，为2.5W（3）R21.5时，电源的输出功率最大，为3.125W【题7】（多选）如图甲所示，电源电动势E6V，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示。其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路端电压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲
5、线，不考虑电表、导线对电路的影响。则下列关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的是Aa（4V，4.5W）Cc（0.6A，4.5V）Bb（4.8V，2.88W）Dd（8，80%）变阻器接入电路的电阻最大，由题图丁可知电源的最大效率为80%，由UI，解得R8，滑【答案】BDEE6【解析】由题图丙可知短路电流为I短3A，由I短r得rI32，电源的效率最大时，滑动短REIRr动变阻器的滑片P在最右端B时，分别对应b、c、d三点。当输出功率达到最大时外电路电阻R1r2，E262此时路端电压为U13V，故可得a点：U13V，Pm4r42W4.5W，坐标为a（3V，4.5W）；bE6点、c点：R8，IRr82
6、A0.6A，U2EIr（60.62）V4.8V，P2U2I4.80.6W2.88W，所以b点的坐标为b（4.8V，2.88W），c点的坐标为c（0.6A，4.8V）；d点的坐标为d（8，80%）。故选项B、D正确。8讨论、分析电阻消耗功率增大、减小的方法（1）定值电阻：求解定值电阻消耗的最大功率时，根据P=I2R可知，只要电流最大即可。（2）可变电阻：求解可变电阻消耗的最大功率时，不能套用上述方法，因为电流随电阻的变化而变化，此时，可以利用电源的输出功率与外电阻的关系进行求解。有时需要用“等效电源法”，即【题8】（多选）如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知
7、R0r，滑动变阻器的最大阻值为2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是A电路中的电流变大B电源的输出功率先变大后变小C滑动变阻器消耗的功率变小D定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小【答案】AC【题9】（多选）一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则A电动机的内阻为RB电动机的内阻为RC电动车的工作效率D电动机的发热效率EIEkmgvII2kmgvEIEIkmgvEI【答案】BD【题10】如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为
8、1，保护电阻R00.5，求：（1）当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值。（2）题中条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。（3）在题中，若电阻箱R的最大值为3，R05。求：当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。（4）题中条件不变，求电源的最大输出功率。（5）如图所示，电源电动势E2V，内阻r1，电阻R02，可变电阻的阻值范围为010。求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？【答案】（1）08W（2）1.5，6W（3）3，W（4）9W（5），W422333（2）这时要把保护电阻R0与电源内
9、阻r算在一起，据以上结论，当RR0r即R（10.5）1.5时，PRmaxE2W6W。rR06241.5Rr等Rr等当电阻箱R的电阻取3时，R消耗功率最大，最大值为：P（）2RW。Rr等（3）把R05当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为6，而电阻箱R的最大值为3，小于6，EE22P（）2R，则不能满足Rr等，R4r等E43R外rR外rEE2（4）由电功率公式P出（）2R外R外2，4r（5）方法一：PRRE262当R外r时，P出最大，即RrR00.5时，P出max4r41W9W。U2，R0RR0RER0R根据闭合电路欧姆定律，路端电压UE，rR0RrR0rRR0RR0R所以PRE2R20RrR0rRR0R2，代入数据整理得PR4R16，9R12当R时，R上消耗的功率最大，PRmaxW。3322