第二節(jié)第二節(jié)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律一、電動(dòng)勢(shì)一、電動(dòng)勢(shì)基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引定義式定義式E_方向方向在電源內(nèi)部由在電源內(nèi)部由_指向指向_大小大小(1)等于外電路等于外電路_時(shí)電源兩端的時(shí)電源兩端的電壓電壓(2)等于非靜電力把等于非靜電力把1 C的正電的正電荷從電源內(nèi)部的荷從電源內(nèi)部的_移到移到_所做的功所做的功.W/q負(fù)極負(fù)極正極正極斷開斷開負(fù)極負(fù)極正極正極正比正比反比反比IRIr增大增大減小減小0E02路端電壓跟電流的關(guān)系路端電壓跟電流的關(guān)系路端電壓跟電流的關(guān)系是路端電壓跟電流的關(guān)系是UEIr,用用圖象表示如圖圖象表示如圖721所示此圖象所示此圖象的物理意義是：的物理意義是：圖圖721電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻內(nèi)阻要點(diǎn)透析直擊高考要點(diǎn)透析直擊高考一、電源的相關(guān)功率和電源的效率一、電源的相關(guān)功率和電源的效率1正確區(qū)分相關(guān)電功率的含義正確區(qū)分相關(guān)電功率的含義電功率電功率意義意義公式公式電源功率電源功率指電源提供的全指電源提供的全部電功率部電功率P總總EI電源輸出電源輸出功率功率指電源提供給外指電源提供給外電路的功率電路的功率P出出UI電功率電功率意義意義公式公式電源內(nèi)部電源內(nèi)部消耗功率消耗功率指電源內(nèi)電阻消耗的功率指電源內(nèi)電阻消耗的功率P內(nèi)內(nèi)I2r用電器的用電器的額定功率額定功率指用電器在正常工作條件指用電器在正常工作條件(即額定電壓即額定電壓)下的功率下的功率P額額U額額I額額用電器的用電器的實(shí)際功率實(shí)際功率指用電器在實(shí)際電壓下消指用電器在實(shí)際電壓下消耗的功率耗的功率P實(shí)實(shí)U實(shí)實(shí)I實(shí)實(shí)特別提醒：特別提醒：元件的總功率元件的總功率元件的輸元件的輸出功率；元件的實(shí)際功率出功率；元件的實(shí)際功率元件的額元件的額定功率定功率.圖圖722圖圖723特別提醒：特別提醒：( (1) )當(dāng)電源的輸出功率最當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，其效率大時(shí)，其效率50%，當(dāng)，當(dāng)R時(shí)時(shí)100%，但此時(shí)，但此時(shí)P出出0無實(shí)際意義無實(shí)際意義.( (2) )對(duì)于內(nèi)外電路上的固定電阻，其對(duì)于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率應(yīng)根據(jù)消耗的功率應(yīng)根據(jù)PI2R來判斷，與來判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同輸出功率大小的判斷方法不同.即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用1(2012東城區(qū)檢測(cè)東城區(qū)檢測(cè))如圖如圖724所示，電動(dòng)勢(shì)為所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r的電池與的電池與定值電阻定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已串聯(lián)，已知知R0r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由由a端向端向b端端滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是()A路端電壓變大路端電壓變大B電路中的電流變小電路中的電流變小C滑動(dòng)變阻器消耗滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小的功率變小D定值電阻定值電阻R0上消上消耗的功率變小耗的功率變小圖圖724大大,路端電壓變小路端電壓變小,由由PI2R0知定值電知定值電阻阻R0上消耗的功率變大，上消耗的功率變大，A、B、D錯(cuò)錯(cuò)誤；當(dāng)滑片誤；當(dāng)滑片P置于置于a點(diǎn)時(shí)，由于點(diǎn)時(shí)，由于R滑滑2rrR0，這時(shí)可把定值電阻，這時(shí)可把定值電阻R0看做看做電源的內(nèi)阻，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗電源的內(nèi)阻，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，滑片的功率最大，滑片P從從a向向b端滑動(dòng)的端滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，則其消耗的功率變小，阻變小，則其消耗的功率變小，C正正確確二、電路的動(dòng)態(tài)分析二、電路的動(dòng)態(tài)分析1電路的動(dòng)態(tài)分析問題是指由于斷電路的動(dòng)態(tài)分析問題是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，某處動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，某處電路變化又引起其他電路的一系列變電路變化又引起其他電路的一系列變化；對(duì)它們的分析要熟練掌握閉合電化；對(duì)它們的分析要熟練掌握閉合電路歐姆定律路歐姆定律,部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律,串、串、并聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系并聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系2分析這類問題的一般步驟是：分析這類問題的一般步驟是：(1)明確局部電路變化時(shí)所引起的局明確局部電路變化時(shí)所引起的局部電路電阻的變化部電路電阻的變化(2)根據(jù)局部電阻的變化，確定電路根據(jù)局部電阻的變化，確定電路的外電阻的外電阻R外總外總?cè)绾巫兓绾巫兓?6)由部分電路歐姆定律確定干路上由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化某定值電阻兩端的電壓如何變化(7)確定支路兩端的電壓如何變化以確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化及通過各支路的電流如何變化由以上步驟可以看出由以上步驟可以看出,解決此類問題解決此類問題,基本思路是基本思路是“局部局部整體整體局部局部”，同，同時(shí)要靈活地選用公式，每一步推導(dǎo)都時(shí)要靈活地選用公式，每一步推導(dǎo)都要有確切的依據(jù)要有確切的依據(jù)特別提醒：特別提醒：電路的動(dòng)態(tài)分析問題還電路的動(dòng)態(tài)分析問題還可以用極限法來分析可以用極限法來分析,即遇到因變即遇到因變阻器滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)引起電路變化的阻器滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)引起電路變化的問題時(shí)問題時(shí),可將變阻器的滑動(dòng)觸頭分可將變阻器的滑動(dòng)觸頭分別滑至兩個(gè)極端去討論別滑至兩個(gè)極端去討論.即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用2(2011高考海南卷高考海南卷)如圖如圖725，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，為定值電阻，S0、S為開關(guān)，為開關(guān)，V與與A分別分別為電壓表與電流表為電壓表與電流表初始時(shí)初始時(shí)S0與與S均閉合，均閉合，現(xiàn)將現(xiàn)將S斷開，則斷開，則()圖圖725AV的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小BV的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大CV的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小DV的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大解析：選解析：選B.由下列步驟分析由下列步驟分析可以看出可以看出B正確正確三、電源三、電源UI圖線與電阻圖線與電阻UI圖線的圖線的比較比較如圖如圖726,甲是電源的甲是電源的UI圖線圖線,乙是電阻的乙是電阻的UI圖線，兩種圖線比較圖線，兩種圖線比較如下：如下：圖圖726圖象特征圖象特征物理意義物理意義電源電源UI圖象圖象電阻電阻UI圖象圖象圖象表述圖象表述的物理量的物理量變化關(guān)系變化關(guān)系電源的路端電電源的路端電壓隨電路電流壓隨電路電流的變化關(guān)系的變化關(guān)系電阻的電流隨電電阻的電流隨電阻兩端電壓的變阻兩端電壓的變化關(guān)系化關(guān)系圖象特征圖象特征物理意義物理意義電源電源UI圖象圖象電阻電阻UI圖象圖象圖線上每圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的U、I比值比值表示外電阻的大小，表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示值均等大，表示此電阻的大小此電阻的大小圖線的圖線的斜率斜率內(nèi)電阻內(nèi)電阻r的的相反數(shù)相反數(shù)r表示電阻大小表示電阻大小即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用3(2012徐州模擬徐州模擬)如圖如圖727所所示是某直流電路中電壓示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，隨電流變化的圖象，其中其中a、b分別表示路分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情電壓隨電流變化的情況，下列說法正確的是況，下列說法正確的是()圖圖727A陰影部分的面積表示電源的輸出陰影部分的面積表示電源的輸出功功B陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率上消耗的功率C當(dāng)滿足當(dāng)滿足時(shí)，電源的效率最高時(shí)，電源的效率最高D當(dāng)滿足當(dāng)滿足時(shí)，電源的效率小于時(shí)，電源的效率小于50%四、含容電路的分析和計(jì)算四、含容電路的分析和計(jì)算電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件，在直電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件，在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路有充電、放電電流，一旦電路達(dá)到路有充電、放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大一個(gè)阻值無限大(只考慮電容器是理只考慮電容器是理想不漏電的情況想不漏電的情況)的元件，在電容器的元件，在電容器處電路可看做是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可處電路可看做是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電去掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上，分析荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上，分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，關(guān)和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，關(guān)鍵是準(zhǔn)確地判斷和求出電容器兩端的鍵是準(zhǔn)確地判斷和求出電容器兩端的電壓，具體做法是：電壓，具體做法是：1確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián)，該確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓2當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后，接當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后，接在某一電路兩端時(shí)，此電路兩端電壓在某一電路兩端時(shí)，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓即為電容器兩端電壓3電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充放電如果電容器兩引起電容器的充放電如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它連接的電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電電量的多少可根據(jù)路放電電量的多少可根據(jù)QCU計(jì)算計(jì)算特別提醒：特別提醒：求解含有電容器的電路問求解含有電容器的電路問題，首先要弄清楚電路結(jié)構(gòu)，分析出題，首先要弄清楚電路結(jié)構(gòu)，分析出電容器兩極板間的電壓如何變化，然電容器兩極板間的電壓如何變化，然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)結(jié)合歐姆定后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律，確定其他量律，確定其他量.即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用4如圖如圖728中電源電動(dòng)勢(shì)中電源電動(dòng)勢(shì)E10 V,內(nèi)阻可忽略內(nèi)阻可忽略,R14 ,R26 ,C30 F，求：，求：(1)S閉合后，穩(wěn)定閉合后，穩(wěn)定時(shí)通過時(shí)通過R1的電流的電流(2)S原來閉合，然后斷開，原來閉合，然后斷開，求這個(gè)過程中流過求這個(gè)過程中流過R1的總電荷量的總電荷量圖圖728斷開至達(dá)到穩(wěn)定后電路中電流為零，斷開至達(dá)到穩(wěn)定后電路中電流為零，此時(shí)此時(shí)UCE，儲(chǔ)存的電荷量，儲(chǔ)存的電荷量QCUC.很顯然電容器上的電荷量增加了很顯然電容器上的電荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C電容器上的電荷量的增加是在電容器上的電荷量的增加是在S斷開以后才產(chǎn)生的，這只斷開以后才產(chǎn)生的，這只有通過有通過R1這條途徑實(shí)現(xiàn)，所以流過這條途徑實(shí)現(xiàn)，所以流過R1的電荷量就是電容器帶電荷量的增加的電荷量就是電容器帶電荷量的增加量量答案：答案：(1)1 A(2)1.2104 C題型探究講練互動(dòng)題型探究講練互動(dòng)電路的動(dòng)態(tài)分析電路的動(dòng)態(tài)分析 (2011高考北京卷高考北京卷)如圖如圖729所示電路，電源內(nèi)阻不可忽所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)略開關(guān)S閉合后，在變阻器閉合后，在變阻器R0的滑的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中()A電壓表與電流表的示數(shù)都減小電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大小，電流表的示數(shù)增大圖圖729【答案】【答案】A【方法技巧方法技巧】電路的動(dòng)態(tài)分析應(yīng)該電路的動(dòng)態(tài)分析應(yīng)該先局部后整體，整體后再局部先局先局部后整體，整體后再局部先局部是看由于局部的電阻變化而引起的部是看由于局部的電阻變化而引起的總電阻的變化，然后看整體的干路電總電阻的變化，然后看整體的干路電流和路端電壓的變化情況，結(jié)合它們流和路端電壓的變化情況，結(jié)合它們的變化情況再分析需要求解的物理量的變化情況再分析需要求解的物理量的變化的變化變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練在如圖在如圖7210所示的所示的電路中，電路中，E為電源，其內(nèi)阻為為電源，其內(nèi)阻為r，L為為小燈泡小燈泡(其燈絲電阻可視為不變其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，為定值電阻，R3為光敏電阻，為光敏電阻，其阻值大小隨所其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增受照射光強(qiáng)度的增大而減小，大而減小，V為理想電壓表若將照為理想電壓表若將照射射R3的光的強(qiáng)度減弱，則的光的強(qiáng)度減弱，則()圖圖7210A電壓表的示數(shù)變大電壓表的示數(shù)變大B小燈泡消耗的功率變小小燈泡消耗的功率變小C通過通過R2的電流變小的電流變小D電源內(nèi)阻消耗的電壓變大電源內(nèi)阻消耗的電壓變大解析：選解析：選B.若將照射若將照射R3的光的強(qiáng)度減的光的強(qiáng)度減弱，則弱，則R3的電阻將增大，電路中的總的電阻將增大，電路中的總電阻將增大，總電流減小，故電壓表電阻將增大，總電流減小，故電壓表的示數(shù)變小，內(nèi)電壓也減小，的示數(shù)變小，內(nèi)電壓也減小，A、D錯(cuò)誤；而電阻錯(cuò)誤；而電阻R2兩端的電壓將變大，兩端的電壓將變大，通過通過 R2的電流變大的電流變大,而總電流減小而總電流減小,所所以通過小燈泡的電流減小，小燈泡消以通過小燈泡的電流減小，小燈泡消耗的功率變小，耗的功率變小，B正確，正確，C錯(cuò)誤錯(cuò)誤閉合電路歐姆定律的應(yīng)用閉合電路歐姆定律的應(yīng)用 (滿分樣板滿分樣板17分分)(2012寧波模寧波模擬擬)在如圖在如圖7211所示的電路中，所示的電路中，R12 ，R2R34 ，當(dāng)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)S接接a時(shí)，時(shí)，R2上消耗的電上消耗的電功率為功率為4 W，當(dāng)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)S接接b時(shí)，電壓表示數(shù)為時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5 V，試求：，試求：圖圖7211(1)開關(guān)開關(guān)S接接a時(shí)，通過電源的電流和時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；電源兩端的電壓；(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(3)當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S接接c時(shí)，通過時(shí)，通過R2的電流的電流【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】當(dāng)開關(guān)接不同觸點(diǎn)當(dāng)開關(guān)接不同觸點(diǎn)a、b、c時(shí)，電阻時(shí)，電阻R1、R2、R3的連接方式的連接方式發(fā)生了變化，搞清它們之間的連接方發(fā)生了變化，搞清它們之間的連接方式是解題的前提和關(guān)鍵式是解題的前提和關(guān)鍵解題樣板解題樣板知能演練強(qiáng)化闖關(guān)知能演練強(qiáng)化闖關(guān)本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放