1130闭合电路欧姆定律考点全攻略Word格式.docx
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P=UI=I2R=
以上公式I=I1+I2、U=U1+U2和P=P1+P2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。
既可以用于恒定电流,也可以用于交变电流。
闭合电路欧姆定律
1.主要物理量。
研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、I、U,前两个是常量,后三个是变量。
闭合电路欧姆定律的表达形式有:
①E=U外+U内②
(I、R间关系)
③U=E-Ir(U、I间关系)④
(U、R间关系)
从③式看出:
当外电路断开时(I=0),路端电压等于电动势。
而这时用电压表去测量时,读数却应该略小于电动势(有微弱电流)。
当外电路短路时(R=0,因而U=0)电流最大为Im=E/r(一般不允许出现这种情况,会把电源烧坏)。
考点:
A.电源的输出功率和一般电阻消耗功率的计算
1.电源的总功率:
P总=EI=UI+I2r
2.电源的输出功率:
P出=UI
3、电源的最大输出功率与外电路电阻的关系
1)当R=r时,也即I=E/2r时。
电源的输出功率最大:
2)当R>r和R<r时,电源有可能输出相同的功率.但效率不同
4.电源的效率:
(后式只适用于纯电阻电路)
注意:
求解外电路部分电阻最大功率时,可将其他外电路电阻加上电源内阻看做等效电源内阻。
B.直流电路动态分析:
程序法:
基本思路是“局部→整体→局部”。
即从阻值变化的的入手,由串并联规律判知R总的变化情况再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况。
动态分析问题的思路程序可表示为:
简单表示为:
局部
I分、U分的变化
R的变化
全局
I总、U端的变化的变化
并同串反法则:
“并同串反”
①“并同”:
是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;
某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
②“串反”:
是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;
某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。
是指在电源内阻不可忽略的条件下,电路中与变化电阻串联的用电器,其电流、电压、功率(或电流表、电压表示数,灯泡发光的亮度等)的变化均与电阻变化规律相反;
而与变化电阻并联的用电器,其电流、电压、功率等的变化均与电阻变化规律相同。
运用此法进行电路动态分析简捷、方便
V2
。
1.当变化电阻不唯一时,可求出合电阻变化情况,将合电阻看做变化电阻;
2.涉及到小灯泡亮度问题,亮度均代表实际功率,若小灯泡规格相同,则亮度也代表实际电压与电流。
(小灯泡可看为纯电阻)
1.在图4电路中,当滑动变阻器滑动键P向下移动时,则()
A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
2.在如图15-17所示的电路中,在滑动变阻器R2的滑动头向下移动的过程中,电压表V和电流表A的示数变化情况如何?
3.如图所示电路中,电源电动势为r(小于外电路的总电阻),当变阻器R的滑片位于中点时,A、B、C三个小灯泡均正常发光,且亮度相同,则
:
A.三个小灯泡中,C灯电阻最大,B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时,A、C两灯变亮,B灯变暗
C.当滑片P向左移动时,B、C灯变亮,A灯变暗
D.当滑片P向左移动时,电源输出的电功率减小
4.图所示,电源电动势为ε,内阻为r,当电键K闭合时,各电流表示数变化为( )
A、A1变小,A2变小,V1变小,V2变大
B、A1变大,A2变小,V1变大,V2变小
C、A1变小,A2变小,V1变小,V2变大
D、A1变大,A2变大,V1变小,V2变大
5.双变电阻:
如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P向左端滑动时:
( )
A、电流表的示数减小,电压表的示数增大
B、电流表的示数增大,电压表的示数减小
C、电流表和电压表的示数都减小
D、电流表和电压表的示数都增大
6.如图所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻是R1,电阻大小关系为R1=R2=r,则在滑动触头从a端移到b端的过程中,下列描述正确的是
A.电路的总电流先减小后增大B.电路的路端电压先增大后减小
C.电源的输出功率先增大后减小
D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
7.如图13所示,已知电源的内电阻为
,固定电阻
,可变电阻
的总阻值为
,若滑动变阻器的滑片
由
端向
端滑动,则下列说法中正确的是
.电源的输出功率由小变大
.固定电阻
上消耗的电功率由小变大
.电源内部的电压即内电压由小变大
.可变电阻
上消耗的电功率变小
8.如图9-11所示,电源电压保持不变,变阻器R1的最大值大于R2的阻值,在滑片P自右向左滑动过程中,R1的电功率如何变化?
C.闭合电路中电容器的问题
1.闭合电路中电容器两端电压求法:
A:
找到与其并联的支路,该支路两端电压即此电容器两端电压;
B:
不好找并联支路,则求电容器两端节点电势差,电势差绝对值即为电容器两端电压。
当出现变化电路,求解电容器中电荷变化量时,注意电容器极板正负极性的改变。
1.并联电压相等:
如图所示电路中,电源电动势为
,内电阻为r,R1、R2、R3、R4为四个可变电阻。
要使电容器C1、C2所带的电量都减小,则可以:
A.增大R1
B.增大R4
C.减小R2
D.减小R3
2.电势差法.:
在如图所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3,则电容器极板a上所带的电量为()
A.-8×
10-6C B.4×
10-6C
C.-4×
10-6CD.8×
10-6C
3.双电源)如图9-1所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时极板中的一个质量m=4×
10-3g,电量为q=1.0×
10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。
求:
(1)K断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?
(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?
4.(极板正负)如图9-4所示,电源电动势ε=9V,内电阻r=0.5Ω,电阻R1=5.0Ω、R2=3.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω,电容C=2.0μF。
当电键K由a与接触到与b接触通过R3的电量是多少?
D.闭合电路欧姆定律应用及实际问题
a.纯电阻闭合电路物理量求解
1.如图9-7所示的电路中已知电源电动势ε=36V,内电阻r=2Ω,R1=20Ω,每盏灯额定功率都是2W,额定电压也相同。
当K闭合调到R2=14Ω时,两灯都正常发光;
当K断开后为使L2仍正常发光,求R2应调到何值?
2.在电源电压不变的情况下,为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,下列措施可行的是()
A、剪去一半的电阻丝
B、并联一根相同的电阻丝
C、串联一根相同的电阻丝
D、使电热器两端的电压增大一任
b.电动机问题:
电动机能量转换包含热功率与机械功率,机械功率一般间接求解。
电路中求解功率的通式与纯电阻热功率公式的正确选取。
3.某一电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I1=2A。
当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I2=1A。
求这时电动机的机械功率是多大?
4..如图9-14所示,
已知电源电动势ε=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作,求
(1)电路中的电流强度?
(2)电动机的额定工作电压?
(3)电源的总功率?
5.电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上,电动机内阻r′=1Ω,电灯灯丝电阻R=10Ω,电源电动势ε=12V,内阻r=1Ω,当电压表读数为10V时,求电动机的效率。
c.高压输电的原理
6.输电线的电阻共计10Ω,输送的电功率是100kw,用400V的低压送电,输电线上发热损失的功率是多少kw?
改用10kV的高压送电,发热功率损失又是多少kw?
闭合电路欧姆定律问题通法:
“围魏救赵法”:
电路的各部分都是相互联系、相互制约的,因此当外电路不好研究时可研究内电路,通过研究内电路来研究外电路;
当这一部分不好研究时,去研究另一部分,通过研究另一部分来研究这一部分;
当这一支路不好研究时,去研究另一支路,通过研究另一支路来研究这一支路。
这种策略在兵法上叫“围魏救赵法”,也即是间接求解的思想。
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