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高三物理恒定电流二 闭合电路欧姆定律
基础回顾
一、电动势
1、物理意义:表征电源把 能转化为 能本领大小的物理量。
2、电动势大小: 在数值上等于 。
3、电动势由 决定,与外电路无关。
二、闭合电路欧姆定律:
1、内容:闭合电路里的电流跟电源的 成正比,跟内外电路
的 之和反比。
2、表达式:______________或E=___________________
或 E=____________________
3、路端电压U与电流I的关系:________________,如右图,纵轴截距为 ,横轴截距为 ,电阻在数值上等于 。
如下图,电源电动势为 ,电源内阻为 。
5、路端电压与外电阻的关系: U外= ,如上图。
(1)当R=______时,U增大;当R______时,U减小。
(2)当外电路断开时,R为∞,I为_________,U=__________。
(3)当外电路短路时,R为0,I为__________,U=_________。
三、闭合电路中的功率
1.电源的总功率:P总=_________=IU+IU’=IU+I2r=P出+P内
2.电源内耗功率:P内=_________= IU’= P总- P出
3.电源的输出功率:P出= ________=IE-I2r= P总- P内
4.电源输出的功率与外电路电阻的关系
对纯电阻电路,输出功率
当R=r,P出最大,即电源的输出功率最大,其最大值为:
P出与外电阻的关系可用如图所示的图象表示。
四、电源的效率
η=
R越大,η越大,当R=r时,P出最大:η=50%
典型例题
两种U-I图线的比较与应用
例1、如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有 ( )
A.R接到a电源上,电源的效率较高
B.R接到b电源上,电源的输出功率较大
C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低
D.R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高
电路中的功率及效率问题
例2、图中电源的的电动势为6 V,内阻为1 Ω,R1为2 Ω,R2全阻值为3 Ω,下列说法错误的是( )
A.当R2为1 Ω时,R1消耗的功率最大
B.通过改变R2的阻值,路端电压的最大值为5 V,最小值为4 V
C.R2的阻值越小,R1消耗的功率越大
D.当R2的阻值为3 Ω时,R2消耗的功率最大
电路动态变化的分析
A1A2A3
A1
A2
A3
V2
V
A
B
V1
R1
R2
R3
C
针对练习
1、如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
2、下列关于电动势的说法正确的是 ( )
A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比
B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压
C.非静电力做的功越多,电动势就越大
D.E=eq \f(W,q)是电动势的定义式而非决定式,其大小由电源内非静电力的特性决定
3、在电源一定的电路里,下面说法正确的是( )
A.外电阻增加一倍,路端电压也增加一倍
B.电源电动势等于内电压与外电压之和
C.外电路短路时,路端电压等于电源电动势
D.路端电压一定大于内电压
4、电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电,关于路端电压说法正确的 ( ).
A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变
B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大
C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压下降
D.若外电路断开,则路端电压为零
5、直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的 ( )
A.总功率一定减小
B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小
D.输出功率一定先增大后减小
6、一微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰能正常工作,则( )
A.电动机消耗的总功率为UI
B.电动机消耗的热功率为eq \f(U2,R)
C.电源的输出功率为EI
D.电源的效率为1-eq \f(Ir,E)
7、在如图所示的UI图象中,直线I为
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