1、.閉合電路歐姆定律難點深究高三 趙黎晨一、電路動態分析1電路的動態分析問題：是指由于斷開或閉合開關、滑動變阻器滑片的滑動等造成電路構造發生了變化，某處電路變化又引起其他電路的一系列變化；對它們的分析要純熟掌握閉合電路歐姆定律，部分電路歐姆定律，串、并聯電路中電壓和電流的關系2電路動態分析的思路根本思想是“部分整體部分思維流程如下：一個根本結論：部分電阻增減那么總電阻增減，路端電壓增減，效率增減，總電流減增3、“串反并同結論法1所謂“串反，即某一電阻增大時，與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之那么增大。2所謂“并同，即某一電阻增大時，與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、

2、兩端電壓、電功率都將增大，反之那么減小。即：R4、 開關斷開相當于開關所在之路電阻增大，開關閉合相當于開關所在之路電阻減小。二.電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想當外電阻為純電阻電路時1電源的輸出功率P出I2RR輸出功率隨外電阻變化的圖線如下圖1當Rr時，P出最大.2當P出P出最大時，每個輸出功率值對應兩個可能的外電阻R1和R2，且r.3Rr時，P出隨R的增大而減小2電源的效率，隨著R的增大而增大，當Rr時，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%.3、圖2所示的電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，R1為定值電阻，那么負載電阻R取何值時，負載R上將獲得最大功率?將定值電阻R1和電源看

3、成一個等效電源，如圖3虛線框所示。那么等效電源的電動勢，內阻，由例1的結論可知，當時，驗證：顯然，時，正確4、圖4所示的電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，R1為定值電阻，那么負載電阻R取何值時，負載R上將獲得最大功率?圖5中，虛線框內等效電源的電動勢UAB為外電路從AB處斷開時的路端電壓，內阻。因此，當時， 驗證：易錯解法：將定值電阻R1和電源看成一個等效電源，如圖5虛線框所示。那么等效電源的電動勢，內阻，由例1的結論可知，當時， 1顯然，當時， 正確小結：等效電源法我們知道，電源的內阻等于將電動勢短路后的電阻值，電源的電動勢等于外電路斷開時的路端電壓。如圖6，。要正確使用等效電源法，就要謹

4、記這兩點。三、含電容器電路的分析與計算1電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器處的電路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上2電路穩定時電容器的處理方法：電路穩定后，與電容器串聯的電路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即電阻不起降低電壓的作用，但電容器兩端可能出現電勢差3電壓變化帶來的電容器帶電荷量的變化：電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電假設電容器兩端電壓升高，電容器將充電；假設電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電，可由QCU計算電容器上電荷量的變化四、閉合電路的U-I圖象 右圖中a為閉合電路的U-I圖象b為部分電路外電阻的U-I圖象 1、斜

5、率：a的斜率的絕對值表示電源內阻的大小、b的斜率的絕對值表示接入電路中外電阻的的大小 2、截距：a的縱截距表示電動勢E 衡截距表示短路電流3、交點：兩者的交點坐標表示該電阻接入電路時的路端電壓與電流4、面積：圖中虛線矩形的面積表示接入該電阻時的輸出功率。當兩個斜率相等時即內、外電阻相等圖中矩形面積最大，即輸出功率最大。矩形的面積表示電源內部消耗的功率；矩形的面積表示電源的總功率那么效率五、 關于，的物理意義引例1：如下圖，電源的電動勢為，內阻為，調整電路的可變電阻的阻值，使電壓表的示數增大，那么在這個過程中 A.通過的電流增大，增加量一定等于B兩端的電壓減小，減少量一定等于C.通過的電流減小，

6、但減少量一定小于D.路端電壓增大，增加量一定等于分析與解答：電路構造為與并聯，再與串聯，再連在電源兩端。，由題意可得，增大，由“串反并同得增大，減小，減小，假如規定表示增加，表示減少，那么有：，假如規定表示變化量的絕對值，由式可得：，變形可得：，即電壓表V示數的增加量等于兩端電壓的減少量和電源內阻上電壓的減少量。為定值電阻，有，變形可得，A正確；，B正確；為定值電阻，C正確； ，所以路端電壓的增加量小于電壓表V示數的增加量，D選項錯誤。引例二 在如下圖電路中，閉合開頭，當滑動變阻器的滑片向下滑動時，四個理想電表的示數都發生變化，電表的示數分別用、和表示，電表示數變化量的大小分別用、和表示.以下

7、比值正確的選項是 A、不變，不變 B、變大，變大C、變大，不變 D、變大，不變分析與解答：將電路進展簡化，可得與串聯后接在電源兩端。對定值電阻來說，其導體的伏安特性曲線為過原點的直線，由部分電路歐姆定律得圖像上任意一點的坐標比值為定值電阻的阻值，即；由圖像形狀可得，圖像上任意一點的坐標比值等于該圖像的斜率，即；所以，對定值電阻來講，結論為。對阻值變化的電阻來說，其導體的伏安特性曲線的表達式為，形狀為傾斜的直線，為了研究的方便，可將看成唯一的外電路，其余部分等效成內電路，其等效電路如下圖，等效電動勢為E，等效內阻為，從等效電路圖可以看出，兩端的電壓就是等效電源的路端電壓，所以的導體的伏安特性曲線

8、就是等效電源的伏安特性曲線，由等效電路圖可得，。由部分電路歐姆定律得圖像上任意一點的坐標比值為在該時刻的阻值，即，由圖像形狀可得，圖像的斜率為等效電源的內阻，即；所以，對阻值變化的電阻來講，結論為，。將和的串聯部分看成一個新的電阻，為電源的外電路，隨的減小而減小，所以的導體的伏安特性曲線就是電源的伏安特性曲線，所以，隨的減小而減小；為定值。總結：對任何導體均有：導體的伏安特性曲線上任意一點的坐標比值為電阻的阻值，即；對定值電阻有：導體的伏安特性曲線的斜率同樣表示導體的電阻，對阻值變化的電阻有：導體的伏安特性曲線的斜率表示將阻值變化的電阻做為唯一的外電路時的等效電源的內阻，即6、 習題精選1如下

9、圖是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負載電阻上電壓隨電流變化的情況，以下說法正確的選項是A陰影部分的面積表示電源輸出功率B陰影部分的面積表示電源的內阻上消耗的功率C當滿足時，電源效率最高D當滿足時，電源效率小于50%解析根據閉合電路的歐姆定律和UI圖象特點可知，陰影部分的面積表示負載電阻消耗的功率，即電源輸出功率，A正確、B錯誤；當滿足時，負載電阻等于電源內阻，電源的效率為50%，輸出功率最大，C、D錯誤。2如下圖的電路中，電壓表都看作理想電表，電源內阻為r。閉合開關S，當把滑動變阻器R3的滑動觸頭P向b端挪動時A電壓表V1的示數變大，電壓表V2的示數變小B電壓表

10、V1的示數變小，電壓表V2的示數變大C電壓表V1示數變化量大于電壓表V2示數變化量D電壓表V1示數變化量小于電壓表V2示數變化量解析當把滑動變阻器R3的滑動觸頭P向b端挪動時，滑動變阻器的有效阻值變大，外電阻的阻值變大，路端電壓變大，電壓表V1的示數變大，因為總電流變小，所以內電壓和R1兩端的電壓都變小，R2兩端的電壓變大，V2的示數變大，AB錯誤；電壓表V1的變化量除以總電流的變化量等于內阻r，電壓表V2的變化量除以總電流的變化量等于內阻rR1，C錯誤，D正確。3.如下圖的電路中，電源內阻不可忽略，假設調整可變電阻R的阻值，可使電壓表的示數減小U電壓表為理想電表，在這個過程中A通過R1的電流

11、減小，減少量一定等于BR2兩端的電壓增加，增加量一定等于UC路端電壓減小，減少量一定等于UD通過R2的電流增加，但增加量一定大于解析電壓表的示數表示R1兩端的電壓，設電壓表的示數為U，通過R1的電流為I1，那么UR1I1，當電壓表的示數減小U時，有UR1I1，所以通過R1的電流的減少量I1，選項A正確；根據閉合電路歐姆定律有EUIrR2，當電壓表的示數減小U時，有IrR2U，即電源內阻r和R2兩端的電壓均增大，增加量之和一定等于U，選項B錯誤；當電壓表的示數U減小時，干路電路I增大，路端電壓U路端EIr減小，減小量為IrUIR2，選項C錯誤；通過R2的電流即干流電流增加，增加量I，選項D錯誤。

12、此題答案為A。4.在如下圖的電路中，開關閉合后，燈泡L能正常發光。當滑動變阻器的滑片向右挪動時，以下判斷正確的選項是A滑動變阻器R的阻值變小B燈泡L變暗C電源消耗的功率增大D電容器C的電荷量增大解析當滑動變阻器的滑片向右挪動時，滑動變阻器R的阻值變大，燈泡L變暗，選項A錯誤、B正確；電路中的總電流減小，電源消耗的功率減小，路端電壓增大，電容器C的電荷量增大，選項C錯誤D正確。5.如下圖電路中，R為一滑動變阻器，P為滑片，假設將滑片向下滑動，那么在滑動過程中，以下判斷正確的選項是A電源內電路消耗功率一定逐漸增大B燈泡L2一定逐漸變暗C電源效率一定逐漸減小DR上消耗功率一定逐漸變小解析滑動變阻器滑片P向下滑動，RR并R外，由閉合電路歐姆定律I推得I，由電源內電路消耗功率P內I2r可得P內，A正確。U外EIr，U1IIL1R1，UL2U外U1，PL2，故燈泡L