輪復(fù)習(xí)29電路閉合電路和分析(存儲版)
【正文】 點(diǎn)時(shí)，電源的總功率最大 C．從 a→ b 時(shí)， β角越大，電源的總功率和輸出功率都將增大 D．從 b→ c 時(shí)， β角越大，電源 的總功率和輸出功率都將減小 O c a b U I ? β 點(diǎn)撥： 兩圖像與 I軸的夾角 α和 β的正切分別表示內(nèi)阻和外電阻的大小 . A D 7. 如右圖所示，曲線 C C2分別是純電阻直流電路中，內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線 .由該圖可知下列說法中錯(cuò)誤的是（ ） A．電源的電動(dòng)勢為 4V B．電源的內(nèi)電阻為 1Ω C．電源輸出功率最大值為 8W D．電源被短路時(shí)，電源消耗的最大功率可達(dá) 16W I/A P/W 0 2 4 4 C1 C2 解： 由圖線的交點(diǎn)和 得 R1 =r=1Ω 12 RIP R ? rIPr 2?V41 ??? )rR(IE電源被短路時(shí)， W162 ??? r/EPr電源輸出的最大功率為 W442 ?? r/EPmC 在圖示的暗箱中有 A、 B、 C、 D共四個(gè)接線柱， V V2是兩個(gè)分別連接在 B、 C和 D、 A接線柱上的理想電壓表 ,S是連接在 C、 D接線柱上的開關(guān)。 D 解析：理解此電路的工作過程是解決本題的關(guān)鍵。 例 （ 09年廣東）如圖所示，電動(dòng)勢為 E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接。讀出電壓 U； ③重復(fù)步驟①和②， 多次測量，取平均值； ④根據(jù)公式 P= 計(jì) 算氫燃料電池輸出功率。r ＝ 22 1W＝ 4W. 電源的最大輸出功率 Pm， 是在外電阻的阻值恰等于電源內(nèi)電阻時(shí)達(dá)到的 . Pm=ε 2/4＝ 62／ 4（ W）＝ 9W. 例 （ 10上海）中國館、世博中心和主題館等主要場館，太陽能的利用規(guī)模達(dá)到了歷屆世博會之最，總發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 103kW。 表達(dá)式： IRr???注意： 式中的 I是閉合電路中的總電流強(qiáng)度 ,如果外電路還有其它并聯(lián)支路 ,則 I是整個(gè)電路的干路電流強(qiáng)度 ,式中的 R是整個(gè)外電路的總電阻 ,R+r就是整個(gè)閉合電路的總電阻 . E r R I 閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式有： ① 、 E=U外 +U內(nèi) rREI??② 、 （ I、 R間關(guān)系） ③ 、 U=EIr （ U、 I 間關(guān)系） ErRRU??④ 、 （ U、 R間關(guān)系） 一、閉合電路歐姆定律 討論 U=EIr rREI?? ErRRU??上式 （ E、 r 是常量 ， R、 I、 U是變量 ) ⑴ .當(dāng)外電阻 R減小時(shí)，可知 I增大，內(nèi)電壓 U′ ＝ Ir 增大 , 路端電壓 U減?。? ⑵ .當(dāng)外電路短路時(shí)， R趨近于零， I 趨近于 E/r， 路端電壓 U趨近于零．電源的內(nèi)阻一般都很小，所以短路時(shí)電流很大為 Im=E/r. ⑶ .當(dāng)外電阻 R增大時(shí)，則 I 減小，內(nèi)電壓 U′ ＝ Ir減小，路端電壓 U增大．當(dāng)外電路斷開時(shí)， R變?yōu)闊o限大， I 變?yōu)榱悖?Ir 也變?yōu)榱悖?U=E． 這就是說， 開路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢。 電動(dòng)勢 —— 電源電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。 兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率； 電路的 總電流 和路端電壓 當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)（即內(nèi)、外電阻相等時(shí) )圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢的一半，電流是最大電流的一半） . 二、閉合電路的 UI 圖象 E r R I u O Im i E UM α a β N b 例 （ 09年全國 Ⅱ ）圖為測量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的 UI圖線。用該電源直接與電阻 R相連組成閉合電路。 答案：⑵選擇恰當(dāng)量程；⑶ η UI//v P~R 012345670 5 10 15 20 25 30系列101234560 5 10 15 20 25 30系列10120 5 10 15 20 25 30系列1E r R 總 內(nèi) 出 6 5 1 6 5 1 2 3 4 4 5 6 7 3 8 9 10 11 12 13 2 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 1 26 27 28 P~I 01234567890 1 2 系列101234567890 1 2 系列10120 1 2 系列1E r I 總 內(nèi) 出 4 2 0 0 0 0 2 1 4 2 2 6 2 8 8 0 ㈠ 、原則： 串聯(lián)電路中，電流強(qiáng)度處處相等，沿電流方向每經(jīng)過一個(gè)電阻電勢要降低。 并同串反法 ： R2由 ∞→ R2 例 （ 08廣東） .電動(dòng)勢為 E、內(nèi)阻為 r的電源與定值電阻 R R2及滑動(dòng)變阻器 R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向 b端時(shí)，下列說法正確的是 ，電流表讀數(shù)減小 ，電流表讀數(shù)增大 A 解析：設(shè)滑動(dòng)變阻器的觸頭上部分電阻為 x，則電路的總電阻為 ,滑動(dòng)變阻器的觸 頭由中點(diǎn)滑向 b端時(shí)，并聯(lián)支路電阻 x增大，故路端電壓變大，同時(shí)并聯(lián)部分的電壓變大，故通過電流表的電流增大， 故選項(xiàng) A正確。
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