279-闭合电路.ppt

* * 一、电动势 1．电动势是反映电源通过非静电力做功把其它形式 的能转化为 _电能__本领的物理量．大小由电源中 非静电力的特性决定． 2．电动势在数值上等于在电源内部非静电力把_1C正电荷 在电源内从负极移送到正极所做的功；若用E表示电动势， 用W表示非静电力移送电荷q做的功，则公式为_E=W/q_． 3．电动势大小等于开路时两极间的_电压_； 等于内、外电路_电压_之和． 4．电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻， 叫电源的_内电阻__． 二、闭合电路欧姆定律 图1 1．（1）内容： 闭合电路中的电流强度跟电源的 电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比． （2）公式： （3）适用条件：纯电阻电路． 2．路端电压跟负载的关系 （1）U=E－Ir （2）U—I关系图线如图1所示 当电路断路即 I = 0 时，纵坐标的截距为电动势 E； 当外电路电压为 U = O 时，横坐标的截距I=E/r为 短路电流；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻． 三、闭合电路的几种功率 1．电源的总功率：P总=EI=UI＋I2r 2．电源的输出功率：P出= UI 电源的最大输出功率与外电路电阻的关系： 当R=r时也即I=E/2r时，电源的输出功率最大，Pmax= 当R＞r和R＜r时，电源有可能输出相同的功率．但效率不同． 3．电源的效率： ×100%= 四、电路的动态分析 电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律 及串、并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起 的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况． 基本思路是“部分→整体→部分”，即首先从阻值变化的 部分入手，由串、并联规律判知R总的变化情况，再根据 闭合电路欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后再根据 部分电路欧姆定律和串、并联的特点判知各部分电流、 电压和功率的变化情况． 五、含电容电路的分析方法 分析和计算含有电容的直流电路时，需注意以下几点： 1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以 在此支路中的电阻无电压降，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压相等． 3．电路中的电流、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，电容器将充电； 如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电． 对含有电容器的电路计算应给予充分重视，解决这类问题， 要认清电容器与谁并联，电容器的极板间电压等于电路中 哪两点间的电压；当电路变化时，极板间电压怎样变化， 带电量如何变化，是充电还是放电，充放电电流通过的是 哪个回路等 【例1】以下说法中正确的是 （ ） A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用， 所以能不断定向移动形成电流 B．静电力和非静电力都可以使电荷移动所以本质上 都是使电荷的电势能减少 C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部 只存在非静电力而不存在静电力 D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷 做功电势能增加 解析：电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势 的概念，来描述非静电力做功的本领．而静电力移动电荷做正功的 过程使电势能减少 D对． 答案：D 【例2】(05江苏）如图所示， R 为电阻箱，V为理想 电压表．当电阻箱读数为 R1=2Ω时，电压表读数为 U1=4V ； 当电阻箱读数为 R2=5Ω时，电压表读数为 U2=5V ．求： （1）电源的电动势 E 和内阻 r ． （2）当电阻箱 R 读数为多少时，电源的输出功率最大？ 最大值为多少？ 解析：（1）由闭合电路欧姆定律 E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R2 解得 E =6V , r =1Ω （2）由 P=E2R/（R+r）2 R=r=1Ω时P有最大值 Pm=E2/4r=9W 【例3】如图所示的电路中，当 Rl的滑动触头移动时（ ） A．Rl电流变化量大于 R3 电流的变化量 B．Rl电流的变化量小于R3电流的变化量 C．R2电压的变化量大于路端电压的变化量 D．R2电压的变化量小于路端电压的变化量 【例4】竖直放置的一对平行金属板的左极板上用 绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按 如图7-2-9所示的电路图连接．绝缘线与左极板的 夹角θ．当滑动变阻器R的滑片在 a 位置时，电流表 的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表 的读数为I2，夹角为θ2，则（ ）