《高考物理選修知識點(diǎn)知識講解 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用 基礎(chǔ)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理選修知識點(diǎn)知識講解 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用 基礎(chǔ)（21頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用 編稿：張金虎 審稿：李勇康 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．進(jìn)一步加深對閉合電路各量及其關(guān)系的理解。 　　2．熟練地運(yùn)用閉合電路歐姆定律對電路進(jìn)行分析與計(jì)算。 　　3．能夠綜合運(yùn)用電路有關(guān)知識（串、并聯(lián)電路特點(diǎn)、部分電路歐姆定律等）對閉合電路進(jìn)行動態(tài)分析和計(jì)算；如，路端電壓、電壓的輸出功率、電源的效率等隨外電阻的變化。 　　4．能夠熟練地運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒的知識解決非純電阻電路問題（如電動機(jī)電路等）。 　　5．綜合運(yùn)用電路知識解決閉合電路問題。 6．電路的等效、簡化和電路的極值問題 　　7．電路故障的判斷等。 【要點(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、關(guān)于閉合電

2、路歐姆定律　　 1．閉合電路歐姆定律 （1）已知電動勢為、內(nèi)電阻為的電源和電阻組成閉合回路，如圖，電路中有電流通過，根據(jù)歐姆定律，和得 　 　　 ，即． 　?。?）閉合電路的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。 2、對閉合電路歐姆定律的理解 　　公式的適用對象 　　適用于純電阻電路。 　　適用于純電阻電路。 　　適用于各種電路，與相同。 要點(diǎn)二、閉合電路歐姆定律應(yīng)用 1．路端電壓隨負(fù)載的變化分析 　　負(fù)載即用電器，而是由負(fù)載的結(jié)構(gòu)決定的，當(dāng)變化時，路端電壓、電流隨之變化，由得 　　 ． 　　可見： 　?。?）隨的增大

3、而增大，隨的減小而減小，曲線如圖所示。 　?。?）當(dāng)（短路）時，，此時最大，會引起火災(zāi)。 　?。?）當(dāng)（斷路）時，。 2.功率與電流之間的關(guān)系（如圖） 直線表示電源的總功率 . 曲線表示電源的輸出功率 ． 曲線表示電源內(nèi)部消耗的功率 ． 3．電源做功、功率和輸出功率及效率問題的分析 　?。?）電源做功： 　　　 　電源的總功率： 　?。?）電源的輸出功率為 ， 　 　當(dāng)時，有最大值 ． 　　與外電阻的這種函數(shù)關(guān)系可用如圖的圖象定性地表示。由圖象可知，當(dāng)（即外電阻等于內(nèi)電阻）時，電源的輸出功率最大為。當(dāng)時，對于每一

4、個電源輸出功率，總有兩個阻值不同的外電阻和與其對應(yīng)。由圖象還可知當(dāng)時，若增大，則增大；當(dāng)時，若增大，則減小。 　?。?）電源的效率 ． 　　當(dāng)增大時，效率提高，當(dāng)時，電源有最大輸出功率時，效率僅為，效率并不高。 　?。?）用電器獲得最大功率的分析 　　處理這類問題通常采用等效電源法，解題時應(yīng)根據(jù)需要選用不同的等效方式，將用電器獲得最大功率問題轉(zhuǎn)化為電源輸出最大功率的問題。 要點(diǎn)三、元件的曲線和電源的曲線的比較 1．兩種圖象 　　圖甲是定值電阻的曲線，縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)分別代表了該電阻兩端的電壓和通過該電阻的電流，反映了跟的正比例關(guān)系；圖乙是對閉合電路整體而言的，表示路端電壓，

5、表示通過電源的電流，圖線反映與的制約關(guān)系。 　 　　　　 　　 2．兩種圖象的物理意義 　　圖甲表示導(dǎo)體的性質(zhì)。而圖乙所示是電源的性質(zhì)，在圖甲中，與成正比的前提是電阻保持一定；在圖乙中，電源的電動勢和內(nèi)阻保持不變，外電阻是變的，正是的變化才有和的變化。 　　甲圖直線的斜率是定值電阻的阻值，乙圖直線的斜率表示電源的內(nèi)阻。 3．兩種圖象的應(yīng)用 　　將元件的圖線和電源的圖線放在同一個坐標(biāo)系內(nèi)，它們的交點(diǎn)坐標(biāo)就是元件接在該電源上時的工作狀態(tài)，如圖所示： 　　　　　 　　 4.閉合電路的圖象 圖中為電源的圖象；為外電阻的圖

6、象；的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大??；與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動勢；的斜率的絕對值表示外電阻的大?。? 兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率. 　　要點(diǎn)詮釋： 　　1.如果電流表、電壓表是理想的，理想電流表內(nèi)阻是零，理想電壓表內(nèi)阻可看作無窮大，當(dāng)把電表接入電路中，它們的作用是顯示電流、電壓的儀器。 　　2.在有些電路中，電表的內(nèi)阻對電路的影響很大，不能忽略，這時電表在電路中的作用是能顯示電流、電壓的電阻。 要點(diǎn)四、含有電容的直流電路 1．含容電路的簡化 　　在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時，電路里有充、放電電流。一

7、旦電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個電阻值無窮大的元件，在電路分析時可看作是斷路，簡化電路時可去掉它，若要求電容器所帶電荷量時，可在相應(yīng)的位置上，用理想電壓表代替，此電壓表的讀數(shù)即為電容器兩端的電壓。 2．含容電路的一些結(jié)論 　?。?）電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓。 　?。?）當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。 　?。?）電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充（放）電，如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將

8、通過與它連接的電路放電。 　　要點(diǎn)詮釋： 對電容器電荷量的變化問題，要注意電容器兩個極板的電性變化；若極板電性不變，則；若極板電性互換，則． 要點(diǎn)五、關(guān)于電路故障 1．電路出現(xiàn)故障的原因 　?。?）短路；（2）斷路。 2．電路故障特點(diǎn) 　?。?）斷路特點(diǎn)：電路中發(fā)生斷路表現(xiàn)為電源電壓不為零，而電流為零；斷路后，電源電壓將全部降落在斷路之處。 　?。?）短路特點(diǎn)：電路中其一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路兩端電壓為零。 3．電路故障的檢測——用電壓表檢測 　?。?）若電路中某兩點(diǎn)電壓不為零，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路或

9、并聯(lián)電路內(nèi)無短路。 　?。?）若電路中某兩點(diǎn)電壓為零，說明電壓表上無電流通過，則可能在并聯(lián)路段之外有斷路或并聯(lián)電路內(nèi)有短路。 　　要點(diǎn)詮釋： 以上判斷限于電路中只有一處故障。 4．假設(shè)法尋找電路故障發(fā)生原因及故障點(diǎn) 　　已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生的位置時，可將整個電路劃分為若干部分；然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理。推理結(jié)束若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路。直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法。 要點(diǎn)六、電路分析 1、電路分析的方法 　　閉合電路

10、中由于局部電阻變化（或開關(guān)的通斷）引起各部分電壓、電流（或燈泡明暗）發(fā)生變化的問題的分析方法如下： 　　A．程序分析法：“部分→整體→部分” 　?。?）由局部電阻變化判斷總電阻的變化。 　?。?）由判斷總電流的變化。 　?。?）根據(jù)判斷路端電壓的變化。 　　（4）由歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律判斷各部分電路電壓及電流的變化。 　　 以上分析可形象表示為： 　　　　 　　B．結(jié)論分析法 　　在閉合電路的動態(tài)分析過程中總結(jié)出如下（1）（2）兩個結(jié)論，利用這兩個結(jié)論進(jìn)行電路分析方便快捷。 　　（1）任一電阻R阻值增大，必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大。 　　　　

11、 　?。?）任一電阻R阻值增大，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流的增大和與之串聯(lián)的各電阻電壓的減小。 　　　　 　　C．極值或端值分析法 　　外電路上某個電阻的阻值發(fā)生變化時（往往是變阻器的阻值變化），電路中的某個量或某幾個量也隨之變化，可能出現(xiàn)最大值或最小值，求出最大值或最小值后，這些量的變化情況也就隨之確定。例如一段電路上的電阻出現(xiàn)最大值，電流可能出現(xiàn)最小值，電壓可能出現(xiàn)最大值。有些情況下在所討論的范圍內(nèi)某個量沒有出現(xiàn)不單調(diào)變化，此時變化范圍的端值就是最大值或最小值。 　　D．特殊值驗(yàn)證法 　　在某個量的變化范圍內(nèi)取幾個特殊的狀態(tài)，利用這些狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算并加以比較，以確定某些量的變化

12、情況。 2．電路分析的技巧 　?。?）當(dāng)討論定值電阻上電壓（電流）的變化時，可用部分電路歐姆定律分析，當(dāng)討論可變電阻上的電壓（電流）變化時，不能再由歐姆定律分析，因它的電阻減?。ɑ蛟龃螅?，兩端的電壓也減?。ɑ蛟龃螅?，不好確定，這時，應(yīng)從總電流等于部分電流之和分析。 　?。?）在閉合電路中，任何一個電阻增大（或減?。?，則電路的總電阻將增大（或減?。魏我粋€電阻增大（或減?。?，該電阻兩端的電壓一定會增大（或減?。ㄟ^該電阻的電流減?。ɑ蛟龃螅? 【典型例題】 類型一、閉合電路的計(jì)算 例1．如圖所示，為兩根平行、相同的均勻電阻絲，為另一根電阻絲，其電阻為，它可以在上滑動并保持

13、與垂直，與接觸良好。圖中電壓表為理想電壓表，電池的電動勢和內(nèi)阻都不變。與電池兩極連接的導(dǎo)線的電阻可忽略。當(dāng)處于圖中位置時，電壓表的讀數(shù)。已知將由圖中位置向左移動一段距離后，則電壓表的讀數(shù)變?yōu)?，若將由圖中位置向右移動，電壓表的讀數(shù)是多少？ 　　【思路點(diǎn)撥】與理想電壓表串聯(lián)的電阻將其視為無電阻的導(dǎo)體，電壓表的讀數(shù)就是兩端的電壓。應(yīng)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時，必須明確相應(yīng)電路狀態(tài)的外電阻、路端電壓等。 【答案】 【解析】設(shè)表示單位長度電阻絲的電阻，當(dāng)處于圖中位置時，設(shè)兩段電阻絲長的長度皆為。 由于電壓表是理想電壓表，故電壓表的讀數(shù)就是兩端的電壓，由串聯(lián)電壓分壓關(guān)系，得 ．

14、 當(dāng)由圖中位置向左移動一段距離后，兩段電阻絲的總電阻為 ， 由串聯(lián)電路分壓關(guān)系得，得 ． 當(dāng)由圖中位置向右移動一段距離后，兩段電阻絲的總電阻為 ， 由分壓關(guān)系，得 ． 以上三式代入數(shù)值，得 ． 【總結(jié)升華】（1）凡與理想電壓表串聯(lián)的電阻將其視為無電阻的導(dǎo)體，該電阻兩端電壓視為零。 　?。?）應(yīng)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時，必須明確相應(yīng)電路狀態(tài)的外電阻、路端電壓等。 舉一反三： 【高清課堂：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用382478 例1 】 【變式1】在如圖所示的電路中，和皆為定值電阻，為可變電阻，電源的電動勢為，電阻為。設(shè)電流表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)

15、為。當(dāng)?shù)幕瑒佑|點(diǎn)向圖中點(diǎn)移動時（ ） A．變大，變小 B．變大，變大 C．變小，變大 D．變小，變小 【答案】B 【解析】1、觀察電路。搞清電阻或者用電器之間的串并聯(lián)關(guān)系。判斷滑動變阻器的移動將導(dǎo)致的變化，如圖，滑片向點(diǎn)移動，外電路的總電阻變大. 2、由閉合電路歐姆定律，判斷干路電流和路端電壓的變化。干路電流減小，路段電壓增大. 3、在串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流來判斷各支路電流、電壓的變化。 此題中電流表和電壓表的示數(shù)都變大.選“ B ”. 【總結(jié)升華】總結(jié)規(guī)律如下： 總

16、電路上增大時總電流 減小，路端電壓增大； 變化電阻本身的電阻、電流、電壓和總電路的電阻、電流、電壓變化規(guī)律相同； 和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系的，看電流。（即總電流 減 小時，該電阻的電流、電壓都減?。?； 和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的，看電壓。（即路端電壓增大時，該電阻的電流、電壓都 增大）。 【高清課堂：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用382478 例2 】 【變式2】在如圖所示電路中，當(dāng)變阻器的滑動頭向端移動時（ ） A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 D．電壓表示數(shù)變小，電流表

17、示數(shù)變小 【答案】B 類型二：閉合電路的動態(tài)分析 　　例2．如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的觸片向上端移動時，電流表和電壓表示數(shù)如何變化？ 　　 【答案】減小　 增大　 增大　減小 【解析】當(dāng)滑片上移時，電阻變大，因此混聯(lián)電路的總電阻也隨之增大，總電阻增大，由，總電流減小，表變小。，路端電壓變大，表變大。，減小，故減小，表減小，，故并增大，，故增大，表增大。 　　【總結(jié)升華】處理電路動態(tài)變化問題的一般思路是先部分（引起變化的部分），再整體（分析回路的總電阻、干路電流及路端電壓的變化），最后回到部分（需要得出結(jié)論的部分）。 舉一反三： 【高清課堂：閉合電路歐姆定

18、律的應(yīng)用382478 例3 】 【變式】在如圖所示電路中，閉合電鍵，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用和表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用和表示．下列比值正確的是 （ ） A．不變，不變． B．變大，變大． C．變大，不變 D．變大，不變． 【答案】A C D 【解析】, , ． 　 , 　?。? 故A、C、D正確． 類型三、電路極值問題 　　例3．如圖所示，電源電動勢，內(nèi)電阻，固定電阻，，是阻值范圍為的滑動變阻器。合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭

19、，試求通過電源電流的最小值。 　　【思路點(diǎn)撥】先找出物理量的函數(shù)關(guān)系，再利用數(shù)學(xué)知識求取值。 【答案】 【解析】設(shè)滑動觸頭從最上端移至某一位置時，將分成兩部分，且設(shè)的阻值為，RPB的阻值為 ， 　　這時外電路總電阻為 ． 　　由數(shù)學(xué)知識知，當(dāng)，即兩并聯(lián)支路的電阻相等時， 有最大值，這時外電路電流最小，最小電流為 ． 　　【總結(jié)升華】（1）解決極值問題常用的方法是：先找出物理量的函數(shù)關(guān)系，再利用數(shù)學(xué)知識求取值。 　?。?）本題容易誤認(rèn)為從的最上端移至最下端過程中，并聯(lián)總電阻單調(diào)增加的變化，這是易錯點(diǎn)，當(dāng)并聯(lián)支路電阻相等時，并聯(lián)電阻最大。 舉一反三： 【變式】如

20、圖所示的電路中，已知電源電動勢，內(nèi)電阻，定值電阻，，滑動變阻器的全值電阻為，今閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動電阻的滑動頭，試通過電源的電流變化的范圍。 【答案】． 【解析】． 所以通過電源的電流范圍為． 【總結(jié)升華】注意：由極值知識可知滑至最左端時外電阻有最小值；滑至的左側(cè)電阻為時外電阻有最大值。 類型四、電流表、電壓表對電路的影響 　　例4．如圖所示，已知，，電壓表的內(nèi)阻為，當(dāng)電壓表接在兩端時，讀數(shù)為，而當(dāng)電壓表接在兩端時，讀數(shù)為，試求電路兩端（間）的電壓和電阻的阻值。 　 　　　　　　　　　　　　 　　 【答案】　　 【解析】當(dāng)電壓表接在兩端時，電路的總

21、電流為 ． 　　所以有 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ① 　　當(dāng)電壓表接在兩端時，電路總電流為 　　　　． 　　所以有 　　　　　　　 　　　　　　　　 ② 　　將和代入①②兩式可解得： 間的電壓，電阻。 　　【總結(jié)升華】由于電壓表的內(nèi)阻與電阻和的值均在一個數(shù)量級（）上，因此不能按理想電表討論。 　　通過電壓表的讀數(shù)，可以間接地知道電路中的電流，在這里，電壓表實(shí)際上充當(dāng)了雙重角色（既是電壓表，又是電阻），流入電壓表的電流不可忽略。 舉一反三： 【變式】某同學(xué)在測定標(biāo)稱“3.8V"的小燈泡時是采用伏安法進(jìn)行的，但他將電壓表、電流表的位置顛倒了，接成了如

22、圖所示的電路，這將會使： A、小燈泡損壞 B、小燈泡不亮 C、電流表讀數(shù)很小 D、電壓表讀數(shù)大約為5V 【答案】B C D 類型五、含有電容的直流電路和計(jì)算 　　例5．在如圖所示的電路中，電源電動勢，內(nèi)電阻；電阻，，，；電容器的電容，電容器原來不帶電。求接通開關(guān)后流過的總電荷量。 　　【思路點(diǎn)撥】接通前，電容器上的電壓、電荷量均為零。找出接通電鍵，待電路穩(wěn)定后電容器兩端的電壓。 【答案】 【解析】由電阻的串并聯(lián)公式得閉合電路的總電阻 　　　　， 　　由歐姆定律得通過電源的電流 ， 　　電源的路端電壓 ，

23、兩端的電壓 。 　　通過的總電荷量就是電容器的電荷量 　　由以上各式并代入數(shù)據(jù)解得 。 　　【總結(jié)升華】接通前，電容器上的電壓、電荷量均為零；接通后，R4上有電流，直至電容器充電結(jié)束，這時，電容器相當(dāng)于斷路，上無電流，上的電壓即是上的電壓，這是本題的關(guān)鍵。 舉一反三： 【變式】(2015 大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模)如圖為一電源電動勢為E，內(nèi)阻為r的恒定電路，電壓表A的內(nèi)阻為10kΩ，B為靜電計(jì)，C1、C2分別是兩個電容器，將開關(guān)閉合一段時間，下列說法正確的是：（　 ） A．若C1＞C2，則電壓表兩端的電勢差大于靜電計(jì)兩端的電勢差 B．若將變阻器滑動觸頭P向右滑動，則電容

24、器C2上帶電量增大 C．C1上帶電量為零 D．再將電鍵S打開，然后使電容器C2兩極板間距離增大， 則靜電計(jì)張角也增大 【答案】CD 【解析】A、由于靜電計(jì)的兩個電極是彼此絕緣的，電壓表是由電流表改裝成的，電路穩(wěn)定后，電路中沒有電流，電壓表兩端沒有電壓，而電容器C2充電，兩端存在電壓．所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計(jì)兩端的電勢差，故A錯誤； B、電路穩(wěn)定后，電容器C2的電壓等于電源的電動勢，保持不變，將變阻器滑動觸頭P向右滑動，電容器C2的電壓不變，電量不變，故B錯誤； C、由于電壓表兩端沒有電壓，電容器C1沒有被充電，電量為零，故C正確； D、將電鍵S打開，電容器的電量Q不變，

25、板間距離增大，電容C減小，由公式C=分析可知，板間電壓增大，靜電計(jì)張角增大，故D正確。 故選：CD 【易錯警示】本題難點(diǎn)在于分析電壓表兩端的電壓，抓住靜電計(jì)與電壓表結(jié)構(gòu)的區(qū)別：靜電計(jì)兩極是絕緣的，而電壓表的兩極是相通的。 類型六、電路故障判斷 例6（2014 海陽市校級期末）如圖所示是一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻．發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一電壓表分別測得b、d兩點(diǎn)間以及a、c兩點(diǎn)間的電壓均為220V，由此可知（ ） A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通 B．a(chǎn)b間電

26、路不通，bc間電路通 C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通 D．bc間電路不通，cd間電路通 【思路點(diǎn)撥】電壓表是一個內(nèi)阻很大的元件，使用時應(yīng)將其與被測電路并聯(lián)，當(dāng)將其與其他元件串聯(lián)時，其示數(shù)將接近電源電壓，造成元件無法正常工作．根據(jù)電壓表的這一特點(diǎn)，結(jié)合電路的連接變化可依次做出判斷，并推理出故障的原因。 【答案】CD 【解析】用電壓表測得a、c兩點(diǎn)間的電壓為220V，說明c、d間是連通的；用電壓表測得b、d兩點(diǎn)間的電壓為220V，說明a、b間是連通的，綜合兩次的測量結(jié)果可以看出，只有當(dāng)b、c間不通時，才會出現(xiàn)上述情況．因此CD正確． 【總結(jié)升華】了解電壓表是一個內(nèi)阻很大的元件，

27、知道電壓表的使用特點(diǎn)，才能結(jié)合實(shí)際推導(dǎo)出電路的故障原因。 舉一反三 　　【變式】如圖所示電路，已知，閉合開關(guān)，電流表讀數(shù)為，電壓表讀數(shù)為，經(jīng)過一段時間，一個電阻被燒壞(斷路)，使電流表讀數(shù)變?yōu)椋妷罕碜x數(shù)變?yōu)?，問? (1)哪個電阻發(fā)生斷路故障？ (2)的阻值是多少？ (3)能否求出電源電動勢和內(nèi)阻？如果能，求出結(jié)果；如果不能，說明理由． 【答案】(1)　(2) (3) ．故只能求出電源電動勢而不能求出內(nèi)阻． 【解析】(1)電壓表和電流表有示數(shù)且示數(shù)增大，說明外電阻增大，故只能是被燒斷路了． (2)． (3)因 ． 故 ． 由

28、 ． 得 ． 故只能求出電源電動勢而不能求出內(nèi)阻． 類型七、電路與靜電場綜合問題 　 例7．如圖所示的電路中，兩平行金屬板水平放置，兩板間的距離。電源電動勢，內(nèi)電阻，電阻。閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從板小孔以初速度豎直向上射入板間，若小球帶電荷量為，質(zhì)量為，不考慮空氣阻力。那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達(dá)板？此時，電源的輸出功率是多大？ 【思路點(diǎn)撥】對“小球恰能到達(dá)板”的過程應(yīng)用動能定理求出。再用閉合電路歐姆定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 【答案】　　 【解析】 　　（1）小球進(jìn)入板間后，受重力和電場力作用，且到

29、板時速度為零，設(shè)兩板間電壓為，由動能定理得 ． 　　所以滑動變阻器兩端電壓 ． 　　設(shè)通過滑動變阻器電流為，由歐姆定律得 　　　 . 　　滑動變阻器接入電路的電阻 . 　　（2）電源的輸出功率 ． 舉一反三： 　　【變式】如圖所示：，內(nèi)阻不計(jì)，，，，先閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)斷開，則斷開后流過的電量為為多少？ 【答案】． 類型八、電源做功、功率和輸出功率及效率的計(jì)算 【高清課堂：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用382478 例5 】 例8．如圖所示直線為電源的圖線,直線為電阻的圖線,用該電源和該電阻組成閉合電路,則電源的輸出功率

30、和電源的效率分別是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由圖線可知, , . 虛線和坐標(biāo)軸所包圍的面積等于輸出功率 . . . 【高清課堂：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用382478 例6 】 例9.在圖示電路中,電池的電動勢, ,固定電阻,是可變電阻,在由增加到的過程中,求: （1）可變電阻的消耗熱功率最大的條件和最大熱功率. （2） 電池的內(nèi)阻和固定電阻上消耗的最小熱功率之和. 【答案】（1）當(dāng)時，；（2） 【解析】（1）將看作內(nèi)電阻的一部分,則 , 當(dāng)

31、時,可變電阻的消耗熱功率最大為 . （2）上消耗的熱功率最小,則電流最小,總電阻最大, . 類型九、閉合電路歐姆定律綜合應(yīng)用 【高清課堂：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用382478 例8 】 例10.如圖所示的電路中，電池的電動勢為，內(nèi)阻為，電路中的電阻、和的阻值都相同。在電鍵處處于閉合狀態(tài)下，若將電鍵由位置1切換到位置2，則（ ） A．電壓表的示數(shù)變大 B．電池內(nèi)部消耗的功率變大 C．電阻兩端的電壓變大 D．電池的效率變大 【答案】B 【解析】這是一個由開關(guān)的通斷導(dǎo)致電路變化的問題, 由1閉合到2，外電路的總阻值變小，路端電壓變小，電壓表示數(shù)變??；“A”錯誤；干路電流增大，因此電池內(nèi)部消耗的功率增大；“B”正確； 　　　　　　 由電路的分壓可知：在1和2時，兩端的電壓分別為；又由于 ，電阻兩端的電壓應(yīng)變小，“C”錯誤。電池的效率與路段電壓成正比，變小，“D”錯誤。綜上，應(yīng)選“B”