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章末素养培优2
核心素养(一)——科学思维
一、闭合电路的动态分析
基本步骤
(1)明确各部分电路的串、并联关系,特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路
的电流或电压.
(2)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化.
E
(3)根据闭合电路的欧姆定律I=判断电路中总电流如何变化.
R+r
(4)根据U=Ir,判断电源的内电压如何变化.
内
(5)根据U=E-Ir,判断电源的外电压(路端电压)如何变化.
外
(6)根据串、并联电路的特点,判断各部分电路的电流、电压、电功率、电功如何变化.
例1如图所示的电路中,电池电动势为E,内阻为r.闭合开关,当可变电阻的滑片P
向b点移动时,电压表V的读数U与电压表V的读数U的变化情况是()
1122
A.U变大,U变小
12
B.U变大,U变大
12
C.U变小,U变小
12
D.U变小,U变大
12
例2在如图所示的电路中,闭合开关,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两
灯亮度的变化情况为()
A.A灯和B灯都变亮
B.A灯和B灯都变暗
C.A灯变亮,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
二、闭合电路的功率和效率
1.各部分功率关系分析
P=EI
电源
2
2222P=IR
由EIt=IRt+Irt知EI=IR+Ir外
2
P=Ir
内
2.电源的输出功率
当外电路为纯电阻电路时讨论如下:
(1)电源的输出功率
222
EERE
2
P=IR=R==
出22R−r2
R+rR−r+4Rr
+4r
R
E2
由此可知当R=r时,电源有最大输出功率P出max=.
4r
(2)P与外电阻R的函数关系图像,如图所示.
出
(3)电源的效率
PIUU
出外外IRR1
η======,可见,外电阻R越大,电源的效率越高.
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