1、第10讲 习题课：闭合电路欧姆定律的应用,第二章 恒定电流,1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路. 2.知道电路中闭合电路的功率关系，会计算闭合电路的功率. 3.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算. 4.知道短路与断路，并会在闭合电路中进行故障分析,目标定位,二、闭合电路的功率和效率,三、含电容器电路的分析与计算方法,四、电路故障分析,栏目索引,一、闭合电路的动态分析,对点检测 自查自纠,一、闭合电路的动态分析,知识梳理,1.解决闭合电路动态变化问题，应按照局部整体局部的程序进行分析. 2.基本思路：电路结构的变化R的变化R总的变化I总的变化U内 的变
2、化U外的变化固定支路,(1)对于固定不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断. (2)对于变化的部分，一般应根据分压或分流间接判断. (3)涉及变阻器滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.,典例精析,返回,例1 如图1所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡，当R2所在位置温度升高时( ) A.R1两端的电压减小 B.小灯泡的亮度变暗 C.电流表的示数减小 D.通过R2的电流减小,图1,解析答案,方法点拨,解析 当R2所在位置温度升高时R2阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，R1两端的电压U1IR1增大，
3、故A、C错误； 总电流增大，内电压增大，则路端电压UEIr减小，并联部分的电压减小，所以灯泡L变暗，故B正确； 通过L的电流减小，而总电流增大，则通过R2的电流增大，故D错误. 答案 B,方法点拨,返回,方法点拨,动态电路的分析方法 (1)程序法：按照局部整体局部的程序分析. (2)“并同串反”规律：所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小；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、电功率都将减小，反之则增大.,知识梳理,二、闭合电路的功率和效率,1.电源的总功率：P总 ；电源内耗功率
4、P内U内II2r；电源输出功率P出U外I. 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P出I2R,图2,率最大，其最大输出功率为P .电源输出功率随外电 阻的变化曲线如图2所示.,EI,r,答案,典例精析,例2 如图3所示，电路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ， 变阻器的最大阻值R10 . (1)在变阻器的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大？ 最大为多大？,图3,解析 此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率. 即当RrR02 时，R消耗功率最大为：,解析答案,返回,(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗 的功率最大？
5、最大为多大？,解析 定值电阻R0上消耗的功率可以表示为：PI2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R0时，R0上消耗的功率最大：,解析答案,总结提升,返回,总结提升,(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大. (2)求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻.,三、含电容器电路的分析与计算方法,知识梳理,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 路，简化电路时可去掉它. 1.电路稳定后，由
6、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.,断,答案,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 . 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 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 电.,相等,充,放,答案,典例精析,例3 如图4所示，电源电动势E10 V，内阻可忽略，R14 ，R26 ，C30 F，求：,图4,(1)S闭合
7、后，稳定时通过R1的电流；,解析 S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，易求I 1 A，即为通过R1的电流.,答案 1 A,解析答案,(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的电荷量.,解析 S闭合时，电容器两端电压UCU2IR26 V， 储存的电荷量Q1CUC.S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时UCE，储存的电荷量Q1CUC.很显然电容器上的电荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的，只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器上增加的电荷量.,答案 1.
8、2104 C,返回,解析答案,方法点拨,方法点拨,返回,含电容器电路的分析与计算方法： (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.,知识梳理,四、电路故障分析,用电压表检查故障：(1)断路故障判断：先用电压表与电源并联，若示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点.(2)短路故障判断：先用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路.,有,答案,典例精析,返回,例4 如图5所示，用电压表检查电路的故障，测得U
9、ad5.0， Ucd0 V，Uab5.0 V，则此故障可能是( ) A.L断路 B.R断路 C.R断路 D.S断路,图5,解析 Uab5.0 V、Uad5.0 V说明b、c、d与电源之间和a与电源之间的元件和导线是完好的，又Ucd0，只能是R断路.,B,解析答案,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,1.(闭合电路的动态分析)如图6所示电路，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
10、D.电压表的示数减小，电流表的示数增大,图6,解析答案,1,2,3,4,解析 由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小，则R总减小，由I 可知I增大，由U内Ir可知U内增大，由EU内U外可知U外减小，故电压表示数减小.由U1IR1可知U1增大，由U外U1U2可知U2减小，由I2 可知电流表示数减小，故A正确.,答案 A,1,2,3,4,2.(闭合电路中的功率和效率)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 源和电阻组成闭合电路时，电源的输出
11、功率和效率 分别是( ) A.4 W,33.3% B.2 W,33.3% C.4 W,66.7% D.2 W,66.7%,图7,解析 从题图中可知E3 V，直线A和直线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出UI4 W，P总EI6 W.电源的效率 66.7%.,C,解析答案,1,2,3,4,3.(含容电路分析)(多选)在如图8所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是( ) A.灯泡L变亮 B.电源的输出功率变小 C.电容器C上电荷量减
12、少 D.电流表读数变小，电压表读数变大,图8,解析答案,1,2,3,4,解析 将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，R的阻值变大，电路中电流变小，灯泡L变暗，A错误； 路端电压变大，电阻R两端电压变大，电容器C两端电压变大，电容器C上电荷量增加，C错误，D正确； 当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，则当P向左移动一段距离后，外电路电阻比r大得越多，电源的输出功率变小，B正确. 答案 BD,1,2,3,4,4.(电路故障分析)如图9所示，灯泡L1、L2原来都正常 发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得c、d间电压 比灯泡正常发光时的电压高，故障的原因可能是(假设 电路中仅有一处故障)( ) A.a、c间断路 B.c、d间断路 C.b、d间断路 D.b、d间短路,图9,解析 因电路中L1、L2、R及电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，电路中必是断路，故D错误. 电路中无电流，但c、d间电压升高，是因为c、d间断路，c、d两点分别与电源正、负极等电势.故正确答案为B.,返回,B,解析答案,本课结束,