1、拓展课-闭合电路欧姆定律的应用核心要点核心要点闭合电路的动态分析闭合电路的动态分析(1)对于固定不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断。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。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端点去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端点去讨论。讨论。试题案例试题案例例例1 电动势为电动势为E、内阻为、内阻为r的电源与定值电阻的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器及滑动变阻器R连接成如图所示连接成如图所示的电路。
2、当滑动变阻器的触头由中点滑向的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是端时，下列说法正确的是()A.电压表和电流表读数都增大电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表电压表读数增大，电流表A1减小，减小，A2增大增大D.电压表读数减小，电流表电压表读数减小，电流表A1增大，增大，A2减小减小答案答案C方法总结动态电路的分析方法方法总结动态电路的分析方法(1)程序法：局部程序法：局部整体整体局部。局部。(2)“并同串反并同串反”法，所谓法，所谓“并同并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电，即某一电阻增大时，与
3、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“串反串反”，即某一电，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。之则增大。针对训练针对训练1 如图所示，如图所示，R1阻值恒定，阻值恒定，R2为热敏电阻为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡，当为小灯泡，当R2所在位置温度升高时所在位置温度升高时()A.R1两端的电压减小两端的电压减小B.小灯泡的亮度变暗
4、小灯泡的亮度变暗C.电流表的示数减小电流表的示数减小D.通过通过R2的电流减小的电流减小解析解析当当R2所在位置温度升高时，所在位置温度升高时，R2阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电流表阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，的示数增大，R1两端的电压两端的电压U1IR1增大，故增大，故A、C错误；总电流增大，内电压增大，错误；总电流增大，内电压增大，则路端电压则路端电压UEIr减小，并联部分的电压减小，所以灯泡减小，并联部分的电压减小，所以灯泡L变暗，故变暗，故B正确；通正确；通过过L的电流减小，而总电流增大，则通过的电流减小，而总电流增大，则通过R2的电流增大，故的电流增大，
5、故D错误。错误。答案答案B要点归纳要点归纳1.电源的总功率：电源的总功率：P总总EI；电源内阻消耗功率；电源内阻消耗功率P内内U内内II2r；电源输出功率；电源输出功率P出出U外外I。核心要点核心要点闭合电路的功率和效率闭合电路的功率和效率试题案例试题案例例例2 如图所示，已知电源电动势为如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为，内阻为1，保护电阻，保护电阻R00.5，求：当电，求：当电阻箱阻箱R读数为多少时，保护电阻读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值。消耗的电功率最大，并求这个最大值。答案答案8 W总结提升总结提升(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大。定值电阻消
6、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。求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻。变式变式1 例题中条件不变，求当电阻箱例题中条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱读数为多少时，电阻箱R消耗的功率消耗的功率PR最大，最大，并求这个最大值。并求这个最大值。答案答案1.5 6 W变式变式2 在例题中，若电阻箱在例题中，若电阻箱R的最大值为的最大值为3，R05，求：当电阻箱，求：当电阻箱R读数为多少读数为多少时，电阻箱时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。的功率最大，并求这个最大值。变式变式3 例题中条件不变，求电源的最大输出功率。例题中条件
7、不变，求电源的最大输出功率。答案答案9 W例例3 如图所示，电源的电动势为如图所示，电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，R为电阻箱。图乙为电源的输出功率为电阻箱。图乙为电源的输出功率P与电流表示数与电流表示数I的关系图像，电流表为理想电表，其中电流为的关系图像，电流表为理想电表，其中电流为I1、I2时对应的外电阻时对应的外电阻分别为分别为R1、R2，电源的效率分别为，电源的效率分别为1、2，输出功率均为，输出功率均为P0。下列说法中正确的是。下列说法中正确的是()答案答案C针对训练针对训练2 受动画片四驱兄弟的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车。受动画片四驱兄弟的影响，越来越多的小朋友喜欢
8、上了玩具赛车。某玩具赛车充电电池的输出功率某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流随电流I变化的图像如图所示变化的图像如图所示(纯电阻电路纯电阻电路)。(1)求该电池的电动势求该电池的电动势E和内阻和内阻r；(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻电路纯电阻电路)；(3)由图像可以看出，同一输出功率由图像可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻，即对应两个不同的外电阻(纯电阻纯电阻)R1、R2，试确定，试确定r、R1、R2三者间的关系。三者间的关系。解得解得E2 V，r0.5。(2)Rr0.5
9、。整理得整理得r2R1R2。答案答案(1)2 V0.5(2)0.5(3)r2R1R2要点归纳要点归纳1.电路稳定后，由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电路稳定后，由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。降低，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。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相等。压相等。3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放
10、放)电。如果电容器两端电压升电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路高，电容器将充电；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。放电。核心要点核心要点含容电路的分析与计算含容电路的分析与计算试题案例试题案例例例4 如图所示，电源电动势如图所示，电源电动势E10 V，内阻可忽略，内阻可忽略，R14，R26，C30 F，求：求：(1)S闭合后，稳定时通过闭合后，稳定时通过R1的电流；的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的电荷量。的电荷量。(2)S闭合时，电容器两端电压闭合时，电容器
11、两端电压UCU2IR26 V，储存的电荷量，储存的电荷量QCUC。S断开断开至达到稳定后电路中电流为零，此时至达到稳定后电路中电流为零，此时UCE，储存的电荷量，储存的电荷量QCUC。故电容器。故电容器上的电荷量增加了上的电荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C。电容器上电荷量的增加。电容器上电荷量的增加是在是在S断开以后才产生的，只有通过断开以后才产生的，只有通过R1这条途径实现，所以流过这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电的电荷量就是电容器上增加的电荷量。容器上增加的电荷量。答案答案(1)1 A(2)1.2104 C方法总结含电容器电路的分析与计算方法方法总结含电容器电路的分析与
12、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。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。分的电压即为电容器两极板间的电压。(3)最后根据公式最后根据公式QCU或或QCU，求电，求电荷量及其变化量。荷量及其变化量。针对训练针对训练3 如图所示电路中，电源电动势如图所示电路中，电源电动势E9 V，内阻，内阻r2，定值电阻，定值电阻R16，R210，R36，电容器的电容，电容器的电容C10 F。(1)保持开关保持开关S1、S2闭合，求电容器所带的电荷量；闭合，求电容器所带的电荷量；(2)保持开关保持
13、开关S1闭合，将开关闭合，将开关S2断开，求断开开关断开，求断开开关S2后流过电阻后流过电阻R2的电荷量。的电荷量。电容器所带的电荷量为电容器所带的电荷量为QCUC101063 C3105 C。(2)保持开关保持开关S1闭合，将开关闭合，将开关S2断开后，电路稳定时电容器两端的电压等于电源电断开后，电路稳定时电容器两端的电压等于电源电动势，此时电容器上的电荷量动势，此时电容器上的电荷量QCE101069 C9105 C，而流过，而流过R2的的电荷量等于电容器电荷量等于电容器C上电荷量的增加量上电荷量的增加量QR2QQQ9105 C3105 C6105 C。答案答案(1)3105 C(2)6105 C
