1.電源、電動勢電源是把轉(zhuǎn)化為電能的裝置.電源的電動勢E是表征電源將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的.電動勢由電源自身決定，與外電路無關(guān).2.電源內(nèi)阻電流通過電源內(nèi)部時也受到阻礙作用，阻礙的強弱用表示.電池用久后，E會，r會.其他形式的能其他形式的能電壓電壓內(nèi)阻內(nèi)阻r變小變小變大變大 3.閉合電路歐姆定律的幾種表達形式(電路如圖所示)(1)電流形式：電流形式：.說說明決定電路中電流的因素與明決定電路中電流的因素與電流大小間的關(guān)系；電流與電流大小間的關(guān)系；電流與電源電動勢成電源電動勢成，與電路，與電路成反比成反比.此式只適用于此式只適用于外電路為外電路為電路的情形電路的情形.EIRr 正比正比總電阻總電阻純電阻純電阻 (2)電壓形式：E=U外+U內(nèi)，或E=U外+Ir等.它表明電源電動勢在數(shù)值上等于電路中內(nèi)、外電壓之和，此形式對外電路. (3)功率形式：IE=IU外+IU內(nèi)，或IE=IU外+I2r.無要求無要求 4.路端電壓與電流的關(guān)系 閉合電路歐姆定律可變形為U=E-Ir，E和r可以認為是不變的，由此可以作出電源的路端電壓U與總電流I的關(guān)系圖線，如圖所示.依據(jù)公式或圖線可知：依據(jù)公式或圖線可知：(1)路端電壓隨總電流的增大而減??；路端電壓隨總電流的增大而減小；(2)電流為零時，即外電路斷路時的路端電電流為零時，即外電路斷路時的路端電壓等于電動勢，在圖象中，壓等于電動勢，在圖象中，UI圖象在縱軸上圖象在縱軸上的截距表示電動勢；的截距表示電動勢； (3)路端電壓為零時，即外電路短路時的電流I0=.圖線斜率的絕對值在數(shù)值上等于內(nèi)阻r. (4)電源的U一I圖象反映了電源的特征(電動勢E、內(nèi)阻r). 5.電源的輸出功率、電源效率 (1)對一電源(E、r)來說，其輸出功率Er 222EEPUIIEI rErRrRr 22224E RERrRrrR 當R=r，即內(nèi)外電路阻值相等時，電源的輸出功率最大，.電源的輸出功率隨R的變化規(guī)律可用圖表示.24mEPr (2)這時電源的總功率：這時電源的總功率：P總總=IE=(3)這時電源的效率：這時電源的效率：222EERrr 222100%100%50%.4PErPrE 出出總總 主題(1)閉合電路歐姆定律的應(yīng)用 利用如圖8-2-1所示電路，可以測定電源電動勢和內(nèi)電阻，已知R1=R2=R3 =圖圖8-2-11，當電鍵，當電鍵S斷開時，電壓表的讀數(shù)為斷開時，電壓表的讀數(shù)為0.8V；當電鍵當電鍵S閉合時，電壓表的讀數(shù)為閉合時，電壓表的讀數(shù)為1V；該電源；該電源的電動勢和內(nèi)電阻分別是的電動勢和內(nèi)電阻分別是 V， .0.52 閉合電路歐姆定律 (1)當電鍵S斷開時，其等效電路如圖甲所示. 對R2由部分電路歐姆定律得： 對全電路：E=I1(R1+R2+r), 所以E=0.8(2+r)120.81A0.8AUIR (2)當電鍵S閉合時，其等效電路如圖乙所示.對對R2：221A1A1UIR 對全電路：E=I2(R外+r) 對外電路：R外=R并+R2=1.5 所以E=1(1.5+r) 由聯(lián)立得：E=2V，r=0.5 在閉合電路的定量計算中，一般需要列出閉合電路歐姆定律方程，一種電路狀態(tài)就對應(yīng)一個閉合電路歐姆定律方程. 用電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1.0的干電池5節(jié)串聯(lián)，給一個“6.0V，0.6W”的用電器供電. (1)求該用電器的額定電流； (2)若要使該用電器在額定電壓下工作，電路中還需要串聯(lián)一個阻值多大的電阻?(提示：串聯(lián)電池組的電動勢等于各個電池的電動勢之和；串聯(lián)電池組的內(nèi)阻等于各個電池內(nèi)阻之和) (1)額定電流I0=，解得I0=0.1A. (2)設(shè)5節(jié)電池串聯(lián)，總電動勢為E，總內(nèi)阻為r；串聯(lián)的電阻阻值為R，其兩端電壓為U， 則E=5E0=7.5V，r=5r0=5.0 又，代入數(shù)據(jù)解得R=10.00PU000,UUEI rURI 主題(2)動態(tài)直流電路的分析 (單選)電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、圖圖8-2-2 R2及滑動變及滑動變阻器阻器R連接成如圖連接成如圖8-2-2所示的電路，當滑動變所示的電路，當滑動變阻器的觸頭由中點滑向阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確端時，下列說法正確的是的是() A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大 B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小 C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小 D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大 閉合電路歐姆定律A 設(shè)滑動變阻器的觸頭上部分電阻為x，則電路的總電阻為R總= 滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，并聯(lián)支路電阻x增大，故路端電壓變大，同時并聯(lián)部分的電壓變大，故通過電流表的電流增大，故選項A正確.212x RrRxR , (1)動態(tài)問題的分析一定要掌握分析順序，一般由局部(R的變化)全局(R總、I總、U總的變化)局部(U分、I分的變化)來分析推理.(2)熟記：當外電路的任何一個有效電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)；若開關(guān)的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大.若開關(guān)的通斷使并聯(lián)的支路增多時，總電阻減小. （單選）如圖8-2-3所示，A、B為相同的兩個燈泡，均發(fā)光，當變阻器的滑片P向下端滑動時.則( )A.A燈變亮，燈變亮，B燈變暗燈變暗B.A燈變暗，燈變暗，B燈變亮燈變亮C.A、B燈均變暗燈均變暗D.A、B燈均變亮燈均變亮圖圖8-2-3C滑動鍵P向下移動，變阻器電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)I=，電路總電流增大，根據(jù)U=E-Ir，路端電壓變小，燈A變暗，則流過R的總電流增大，R兩端電壓也增大，燈B兩端電壓則減小，燈B變暗，選項C正確.ERr 主題(3)電路故障分析（單選）用電壓表檢查圖8-2-4所示電路中的故障，測得Uab=5.0V，Uad=5.0V，Uac=5.0V，則此故障可能是()圖圖8-2-4A.L斷路斷路B.R斷路斷路C.R斷路斷路D.S斷路斷路閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律B 用電壓表檢查電路時，如電壓表有示數(shù)，則表明電壓表跨接的電路部分之外無斷路或跨接的電路之內(nèi)無短路，由Uab=Uac =5.0V，可以判斷R斷路. 故障分析的方法是：一般檢測故障用電壓表.如果電壓表示數(shù)為零，說明電壓表上無電流通過，可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段有短路.如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路，或并聯(lián)路段無短路. （單選）有三個電阻串聯(lián)，如圖8-2-5所示，安培表是完好的，合上電鍵S后，發(fā)現(xiàn)安培表的示數(shù)為零，在不拆開電路的前提下，通過圖圖8-2-5 伏特表測量各連接點的電壓值，可判斷伏特表測量各連接點的電壓值，可判斷故障原因故障原因.伏特表測量數(shù)據(jù)為伏特表測量數(shù)據(jù)為Uab=Ucd=0，則該，則該電路的故障原因是電路的故障原因是()A.R1斷路斷路B.R2斷路斷路C.R3斷路斷路D.R1、R2、R3均斷路均斷路B 由安培表的示數(shù)為零可知,電路一定有某處斷路.由Uab=0可知，斷點可能為R2或R3；由Ucd=0可知，斷點可能為R1或R2；綜合上述可知R2斷路. 主題(4)含電容器的電路 如圖8-2-6所示，E= 10V,r=1,R1=R3=5,R2=4C=100F.當S斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài).求：圖圖8-2-6，(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；方向；(2)S閉合后流過閉合后流過R3的總電荷量的總電荷量.含電容器的電路處理含電容器的電路處理 (1)開始帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，必有qE=mg且qE豎直向上.S閉合后，平衡關(guān)系被打破. S斷開，帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離為d， 有 S閉合后， 設(shè)帶電粒子加速度為a，則qUC/d-mg=ma,解得a=g，方向豎直向上.2124V,/.CCRUEqUdmgRRr228VCRUERr (2)S閉合后，流過R3的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以Q=C(UC-UC)=410-4C. 解這類題目除了要理解電學中有關(guān)概念和基本規(guī)律外，還要注意加強分析電場力的意識. (單選單選)在圖在圖8-2-7所示電路所示電路中，開關(guān)中，開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合，均閉合，C是是極板水平放置的平行板電容器，板間極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴懸浮著一油滴P，斷開哪一開關(guān)后，斷開哪一開關(guān)后P會會向下運動向下運動()AS1 BS2CS3 DS4圖圖8-2-7C 電路中與電容器串聯(lián)電路中與電容器串聯(lián)的的R1與與R2無電流通過，僅起無電流通過，僅起“導(dǎo)線導(dǎo)線”作用，故電容器極板間的電壓就是作用，故電容器極板間的電壓就是R3兩端的電壓；題中要求斷開某一兩端的電壓；題中要求斷開某一電鍵后，油滴向下運動，就是要降電鍵后，油滴向下運動，就是要降低兩極板間的電壓低兩極板間的電壓 當斷開當斷開S1后，電阻后，電阻R2仍使仍使電容器極板保持原來的連接，即極電容器極板保持原來的連接，即極板間電壓不變，油滴仍靜止板間電壓不變，油滴仍靜止 當斷開當斷開S2后，電容器兩極板間的后，電容器兩極板間的電壓升至電源電動勢，油滴向上運動電壓升至電源電動勢，油滴向上運動 當斷開當斷開S3后，即切斷了電源，電后，即切斷了電源，電容器通過電阻容器通過電阻R1、R2、R3放電，極板電放電，極板電壓降低，最后降為零，油滴向下運動壓降低，最后降為零，油滴向下運動 當斷開當斷開S4后，電容器所充電量不后，電容器所充電量不變，兩極板間電壓不變，油滴仍保持靜變，兩極板間電壓不變，油滴仍保持靜止止 如圖如圖8-2-8所示電路，所示電路，E=10V，R1=4 ，R2=6 ，電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻不計，不計，C1=C2=30F.先閉合開關(guān)先閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后再斷開待電路穩(wěn)定后再斷開S，求斷開，求斷開S后通后通過電阻過電阻R1的電荷量的電荷量 圖圖8-2-8 S閉合時閉合時 由于由于C2被被S短路，其兩端電壓短路，其兩端電壓 .S 斷開時，由于電路中無電流，故斷開時，由于電路中無電流，故電容器電容器C2上增加的電荷量為：上增加的電荷量為：電容器電容器C1上增加的電荷量為：上增加的電荷量為：通過通過R1的電荷量的電荷量Q=D DQ1+D DQ2=4.210-4C. 主題(5)最大電功率的問題 在如圖8-2-7所示電路中，已知電源電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1，R1=2，滑動變阻器R的阻圖圖8-2-7值可連續(xù)增大，求：值可連續(xù)增大，求：(1)當當R多大時，多大時，R消耗的功率最大消耗的功率最大?(2)當當R多大時，多大時，R1消耗的功率最大消耗的功率最大?閉合電路中功率問題閉合電路中功率問題 (1)在求R消耗的最大功率時，把R1歸入內(nèi)電阻，當R=R1+r時，R消耗的功率最大，即當R=R1+r=3時，R消耗的勸率最大. (2)當R=0時，R1消耗的功率最大 2222133W0.75W6mE RPRrR 221122132W2W.3mE RPRrR 求解最大功率時要弄清是屬于定值電阻的功率還是變阻器的功率，若屬于定值電阻的功率，根據(jù)P=I2R，可知當電流最大時其功率有最大值，若屬于可變電阻的功率，可將其他電阻等效為電源的內(nèi)阻，利用等效電源的最大輸出功率進行求解.