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广东新高考新高三粤教版
恒定电流专题复习二
闭合电路欧姆定律
一、学习目标：掌握串并联电路的特点，会利用闭合电路的欧姆定律解决电路中的动态分析问题，能对电路中的功率和效率进行理论分析和计算
二、重点：①串、并联电路的特点；②电源　闭合电路的欧姆定律
难点：电路的动态分析、功率以及效率问题；
例题讲解
例1：如图所示的电路中，电源电动势为12
V，内阻为2
Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有(　　)
A．路端电压为10
V
B．电源的总功率为10
W
C．a、b间电压的大小为5
V
D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1
A
答案：AC
解析：由题图可知外电路的总电阻为10
Ω，回路总电阻为12
Ω，根据闭合电路欧姆定律可求干路电流I＝＝1
A，所以路端电压为U外＝IR外＝10
V，故A项正确。电源的总功率
P＝IE＝12
W，故B项错误。根据并联电路的特点可以求出流过a、b电流均为0.5
A，所以Uba＝0.5×(15－5)
V＝5
V，故C项正确。a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求得外电路电阻为R外＝2×
Ω＝7.5
Ω，回路总电阻为9.5
Ω，回路总电流为I＝≈1.3
A，故D项错误。
例2直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(　　)
A．总功率一定减小
B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小
D．输出功率一定先增大后减小
答案：ABC
解析：由电路图可知，当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I变小。
电源电动势E不变，电流I变小，电源总功率P＝EI减小，故A项正确。
电源的效率η＝＝，电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R变大，则电源效率增大，故B项正确。
电源内阻r不变，电流I减小，电源内部损耗功率PQ＝I2r减小，故C项正确。
当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻的大小关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故D项错误。
变式1
在图1所示的电路中，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器滑片向上移动时(　　)
图1
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
答案　B
解析　根据题意，由题图可知，电流表与滑动变阻器串联而电压表与滑动变阻器并联，当向上移动滑片时滑动变阻器接入电路的阻值变小，再根据结论“串反并同”，可知电流表示数变大而电压表示数变小，B选项正确．
变式2　如图2所示，E＝8
V，r＝2
Ω，R1＝8
Ω，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：
图2
(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值应是多大？这时R2的功率是多大？
(2)要使R1得到的电功率最大，则R2的取值应是多大？R1的最大功率是多少？这时电源的效率是多大？
(3)调节R2的阻值，能否使电源以最大的功率输出？为什么？
答案　(1)10
Ω　1.6
W　(2)0　5.12
W　80%
(3)不能　理由见解析
解析　(1)将R1和电源等效为一新电源，则新电源的电动势E′＝E＝8
V，内阻r′＝r＋R1＝10
Ω，且为定值．利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R2＝r′＝10
Ω时，R2有最大功率，即P2max＝＝
W＝1.6
W.
(2)因R1是定值电阻，所以流过R1的电流越大，R1的功率就越大．当R2＝0时，电路中有最大电流，即Imax＝＝0.8
A，R1的最大功率P1max＝IR1＝5.12
W，这时电源的效率η＝×100%＝80%.
(3)不能．因为即使R2＝0，外电阻R1也大于r，不可能有的最大输出功率．
课后自主训练
1
(多选)如图3所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻(光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小)．闭合开关，当照射到R3的光照强度变化时，R2功率变大，以下判断正确的是(　　)
图3
A．电流表示数一定变小
B．电压表示数一定变小
C．R3的功率一定变大
D．照射到R3的光照强度一定增加
2.
(多选)某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图4所示的实验电路．闭合开关，并调节滑动变阻器R的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为I1和U1.重新调节R的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为I2和U2.则(　　)
图4
A．这台电动机的线圈电阻为
B．这台电动机正常运转时线圈的发热功率为U1I1
C．这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2－I
D．这个电源的内阻为
答案　AC
解析　电动机不转动时满足欧姆定律，电动机的线圈电阻r0＝，故A对；电动机正常转动时的发热功率为P1＝Ir0＝，故B错；这台电动机正常运转时输入功率为P2＝U2I2
，所以输出功率为P3＝P2－P1＝U2I2－I，故C对；若滑动变阻器的阻值R恒定不变，则根据闭合电路欧姆定律可知：E＝U1＋I1(r＋R)，E＝U2＋I2(r＋R)，解得：r＋R＝，由于滑动变阻器的阻值变化，且不知道具体是多少，所以电源内阻不等于，故D错．

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