闭合电路欧姆定疑难与方法例析.doc

闭合电路欧姆定律疑难与方法例析 闭合电路动态分析 例1 在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时（ ） 电压表示数变大，电流表示数变小； 电压表示数变小，电流表示数变大； 电压表示数变大，电流表示数变大； 电压表示数变小，电流表示数变小. 【解析】当R3滑片向b端移动时，R3变小，总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知总电流I增大，路端电压U减小，R1两端电压U1增大,R3、R2两端电压U3、U2减小,通过R2电流I2减小，由I3=I-I2知I3增大。所以电压表示数变小，电流表示数变大. 【答案】B. 例2 如图所示，电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω。当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A。那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是（ ） A.0.28A B.0.25A C.0.19A D.0.22A 【解析】当电键S接到位置2时，由于R2＜R1,电路总电阻变小，电流增大,安培表示数变大，故不可能是答案C.S接到位置1时，由闭合电路欧姆定律有E=2+0.2r.S接到位置2时， 考虑极限情况，r=0时，有I2=0.25A. 所以，由题意可知当r＞0,I2＜0.25A,只有答案D正确。 【答案】D. 依例说法 1.闭合电路动态问题是指电路中由于局部电阻变化（或开关开合）而引起各部分电压、电流、电功率等变化的问题。 2.闭合电路动态问题通常采用“循因逐果”程序法、极限法、串反并同法等进行分析。 “循因逐果”程序法：判断局部电阻变化→判断总电阻变化→判断总电流变化→判断路端电压变化→判断电路中其他各物理量变化。 电路中无论是串联还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大（变小），整个电路的总电阻就变大（变小）。 如要判定变化部分的电流、电压变化，那么应先判定固定部分的电流、电压变化。 极限法：在分析一般物理现象时，将问题推到极限状态或极限值条件下进行分析，使问题简单化和状态变化趋势明朗化的方法。 3.串反并同法：在电源内阻不可忽略的情况下（适用条件），电路中与变化电阻串联或间接串联的用电器，其电流、电压、电功率等的变化均与变化电阻变化情况相反；与变化电阻并联或间接并联的用电器，其电流、电压、电功率等的变化与变化电阻的变化相同。此法其实是“循因逐果”程序法的快速解题法。 随堂试法 1.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表和电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ） A.V的读数变大，A的读数变小 B.V的读数变大，A的读数变大 C.V的读数变小，A的读数变小 D.V的读数变小，A的读数变大 【解析】略 【答案】B 2.在如图所示的电路中，电阻的内阻不能忽略。已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V；则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为（ ） A.2.2V B.1.9V C.1.6V D.1.3V 【解析】由R1＞R2,当S置于2后，U变小，A错. S置于1时，U1=E-U1r/R1, ① S置于2时，U2=E-U2r/R2 ② ①②联立可得：U2=(16+1.6r)/(8+r) 考虑极限情况当r→∞时，U2有最小值1.6V 【答案】B 3. 将一标有“6V,3W”的小灯泡L1接到某电池组上（电源内阻不能忽略），小灯泡恰好正常发光，若改将“6V,4W”R 灯泡L2接到该电池组上，则灯泡的实际功率可能是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）下列答案的哪一个（ ） A.1.5W B.2.5W C.3.5W D.4.5W 【解析】L1、L2的电阻分别为R1=12Ω和R2=9Ω,将R1接入电路时正常发光，因为R1＞R2,由闭合电路欧姆定律，有U1＞U2，即L2的实际电压小于6V,所以其实际功率也小于额定功率4W,D错.由题意： 由①②得： 代入数据，并考虑r→∞时，可得P2的最小极限值为2.25W.答案B、C正确。 闭合电路中的功率关系 例3 在如图所示电路中，已知电源的电动势E、内阻r及定值电阻电阻R0，现将开关S闭合，则当变阻器R1的阻值调到多大时，它消耗的功率最大？这个最大值是多少？ 【解析一】（常规解法） 外电阻,干路电流 通过R1的电流 R1消耗的功率 上式中E、R0、r为定值，当R1(r+R0)-rR0=0时，即 时，P1有最大值： 【解析二】（等效电源法） 将电源E和定值电阻R0看成等效电源，等效电动势、等效内阻分别为： 开关S闭合，当“外电阻”R1等