闭合电路欧姆定律讲义计算题及动态电路.doc

闭合电路欧姆定律计算题及动态电路问题 一、闭合电路欧姆定律:(适用条件：纯电阻电路) （1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2）表达式：I=E/(R+r) 二、路端电压跟负载的关系： （1）路端电压随外电路电阻R增大而增大;但不是正比关系。 断路：R→∞，I=0, U’=Ir=0; U=E-Ir=0 短路: R=0,I=E/r, U’=Ir=E; U=E-Ir=E （2）路端电压U随电流I变化的图象．U=E-Ir 图象的物理意义 ①在纵轴上的截距表示电源的电动势E． ②在横轴上的截距表示电源的短路电流I短=E/r ③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害 三、闭合电路中的功率 由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由E=U外+U内得 ：EI=U外I+U内I 1．电源提供的功率（电源功率）P总=EI 2．电源的输出功率（外电路得到的功率）P外=UI 3．电源内阻上的热功率P内=U内I =I2r 4、供电效率 (=P出/P总＝U外/E 五、电源的功率和效率 1、功率 由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由E=U外+U内得 ：EI=U外I+U内I ①电源提供的功率（电源的总功率）: P总=EI PE=IE ; ②电源的输出功率（外电路得到的功率）:P出=IU; ③电源内部消耗的功率（内阻上的热功率）:P内=U内I =I2r 2、电源的效率: (=P出/P总＝U外/E (＝R/(R+r) (只适用于纯电阻电路） 3、电源输出功率随外电阻变化的图线 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为 [例1] 已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω， R2的变化范围是0－10Ω。求： ①电源的最大输出功率； ②R1上消耗的最大功率； ③R2上消耗的最大功率。 [例2] 如图71-7所示，电源电动势E＝8 V，内电阻为r＝0.5 Ω，“3 V，3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是(　　)．图71-7 A．通过电动机的电流为1.6 AB．电源的输出功率是8 W C．电动机消耗的电功率为3 WD．电动机的输出功率为3 W用标有“6 V　3 W”的灯泡L1、“6 V　6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图7甲所示的实验电路，其中电源电动势E＝9 V．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时(　　) 　 图7 A．电流表的示数为1 A B．电压表的示数约为6 V C．电路输出功率为4 W D．电源内阻为2 Ω ，S断开时，电压表示数为16V；S闭合时，电压表示数为10V。若电压表可视为理想的，求：（1）电源电动势和内电阻各为多大？（2）闭合S前后消耗的功率分别多大？（3）若将原电路改为图乙所示的电路，其他条件不变，则S断开和闭合时电压表的示数分别为多大？ [例5]如图所示，R2＝3Ω，电压表读数为2v，电流表读数为4/3A，某段电路发生故障后，两表的读数变为4.5v和1.5A，求： （1）电路中哪一部分发生了故障？是何故障？ （2）R1、R2阻值各是多少？ （3）电源电动势E和内电阻r各是多少？（两表均为理想电表） [例6]如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路上，电源的内阻r＝4Ω，电炉的电阻R1＝36Ω，电动机绕线的电阻R2=2Ω。当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25W；当S闭合时，干路中的电流I=7A求： （1）电源的电动势E． （2）S闭合后电动机的机械功率. [例7]如图所示电路中，电源电动势E＝10v，内电阻不计，电阻R1＝14Ω，R2＝6.0Ω，R3＝2.0Ω，R4＝8.0Ω，R5＝10Ω，电容器的电容C＝2μF，求： （1）电容器所带的电荷量。并说明电容器哪个极板带正电． （2）若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5？电流的方向如何？ [练习] 1在图中的电路中，若 R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源产生的总功率为40W，而输出功率为37.6W。 求1、电源内阻上消耗的电功率是多少？ 2、电源电动势 3、电阻R2。 2 如图所示，变阻器R2的最大电阻是10 Ω，R3＝5 Ω，电源的内电阻r＝1 Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W，电源的输出功率为12 W．此时电灯R1正常发光，求：（1）电灯阻值R1是多少?（设R1阻值恒不变） （2）当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?如图，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时（ ）