第2讲 电路 闭合电路欧姆定律
知识一 电路的串联、并联
1．特点对比 串联 电流 I＝I1＝I2＝?＝In 电压 U＝U1＋U2＋?＋Un 电阻 R＝R1＋R2＋?＋Rn 并联 I＝I1＋I2＋?＋In U＝U1＝U2＝?＝Un 1111＝＋＋?＋ RR1R2Rn2.两个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻值变大或变小时，串联的总电阻变大或变小．
(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小．
(1)电路中电阻越多，总电阻越大．(×) (2)增加并联支路，总电阻变小．(√)
知识二 部分电路欧姆定律
1．内容
导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．
U
2．公式：I＝. R
3．适用条件
适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路． 4．导体的伏安特性曲线
(1)I－U图线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出I－U关系图线如图甲、乙所示．
(2)线性元件：伏安特性曲线为通过坐标原点的直线的电学元件．
(3)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，即非线性元件电流与电压不成正比． (4)电阻大小的判断
①图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra 甲 乙 图7－2－1 ③伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻． 应用U－I图象和I－U图象分析问题，要注意它们的区别．例如U－I图象的斜率可以表示导体的电阻，而I－U图象斜率的倒数才能表示电阻的大小． 知识三 电动势、内阻、闭合电路欧姆定律 1．电动势 (1)定义 电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功． (2)物理意义 反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量． 2．内阻 电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一个重要参数． 3．闭合电路欧姆定律 (1)内容 闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比． (2)公式 E①I＝(只适用于纯电阻电路)； R＋r ②E＝U外＋Ir(适用于所有电路)． 4．路端电压 与外电阻的关系： EEU＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大 rR＋r一般情况 1＋R(1)当外电路断路时，I＝0，U＝E 特殊情况 (2)当外电路短路时，I短＝E/r，U＝0 5.电路的功率和效率 (1)电路的功率P总＝EI. (2)电源内部损耗功率P内＝I2r. (3)电源的输出功率P出＝UI. P出U (4)电源的效率η＝×100%＝×100%. EP总 (1)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大．(√) (2)外电阻越大，电源的输出功率越大．(×) (3)电源的输出功率越大，电源的效率越高．(×) 1．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 W D．E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性q 决定的 W 【解析】 电动势的定义式E＝中，E与W、q无关，E反映的是电源的属性，由电 q 源内部非静电力的特性决定，故A、C错误，D正确；电动势的单位虽然与电压单位相同，但两者有本质的不同，B错误． 【答案】 D 2．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为( ) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 【解析】 根据并联电路的特点，R1与R2的比值为2∶1，当串联接入电路中时，电压之比为电阻之比，B选项正确． 【答案】 B 3．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为( ) A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω C．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω 【解析】 因为电路断开时路端电压为3 V，所以E＝3 V，当R＝8 Ω时，U＝2.4 V， U2.4 所以I＝＝ A＝0.3 A，E＝U＋Ir，所以r＝2 Ω，故B正确． R8【答案】 B 4．(2011·北京高考)如图7－2－2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( ) 图7－2－2 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 【解析】 由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小，则R总减小， E 由I＝可知I增大，由U内＝Ir可知U内增大，由E＝U内＋U外可知U外减小，故电压表 R总＋r U2示数减小．由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋U2可知U2减小，由I2＝可知电流表示R2 数变小，故A正确． 【答案】 A 5．(2010·新课标全国高考)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率 之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图7－2－3所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为( ) 图7－2－3 3112A.、 B.、 44331121C.、 D.、 2233 UIU 【解析】 电源的效率η＝×100%＝×100%.a点对应的路端电压U为4个格，而 EIE21 电动势E为6个格．因此ηa＝；b点对应的路端电压为2个格，因此ηb＝.故D项正确． 33 【答案】 D 考点一 [60] 电路动态变化的分析 一、电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化． 二、电路动态变化分析的方法 1．程序法：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支?并联分流I?路?→变化支路． ?串联分压U? 2．极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论． 3．判定总电阻变化情况的规律 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)． (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小． 图7－2－4 (3)在如图7－2－4所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并 与灯泡并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致． 三、电路动态分析的一般步骤 1．明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化． 2．根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化． E 3．根据闭合电路欧姆定律I总＝，确定电路的总电流如何变化． R外总＋r