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文件名称:第30讲 电路 闭合电路欧姆定律(解析版).docx
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更新时间:2025-08-06
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资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】

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一.电阻的串、

串联电路

并联电路

电流

I=I1=I2=…=In

I=I1+I2+…+In

电压

U=U1+U2+…+Un

U=U1=U2=…=Un

电阻

R总=R1+R2+…+Rn

eq\f(1,R总)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)+…+eq\f(1,Rn)

分压原理或分流原理

U1∶U2∶…∶Un=R1∶R2∶…∶Rn

I1∶I2∶…∶In=eq\f(1,R1)∶eq\f(1,R2)∶…∶eq\f(1,Rn)

功率分配

P1∶P2∶…∶Pn=R1∶R2∶…∶Rn

P1∶P2∶…∶Pn=eq\f(1,R1)∶eq\f(1,R2)∶…∶eq\f(1,Rn)

(1)电源:

(2)电动势:

(3)电动势的物理含义:

2.内阻:

(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、

(2)公式:

①电势降落表达式:

②能量表达式:

表达式

物理意义

适用条件

I=eq\f(E,R+r)

电流与电源电动势成正比,与电路总电阻成反比

纯电阻电路

E=I(R+r)①

E=U外+Ir②

E=U外+U内③

电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和

①式适用于纯电阻电路;②③式普遍适用

EIt=I2Rt+I2rt④

W=W外+W内⑤

电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和

④式适用于纯电阻电路,⑤式普遍适用

一般情况

U=IR=eq\f(E,R+r)·R=eq\f(E,1+\f(r,R)),当R增大时,U增大

特殊情况

①当外电路断路时,I=0,U=E

②当外电路短路时,I短=eq\f(E,r),U=0

1.串、

2.电压表、

改装为大量程电压表

改装为大量程电流表

原理

串联电阻分压

并联电阻分流

改装原理图

分压电阻或分流电阻

U=IgRg+IgR

所以

IgRg=(I-Ig)R

所以

改装后的电表内阻

RV=R+Rg>Rg

【典例1】(多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω.另有一测试电源,电动势为100

A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40

B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40

C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80

D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80

解析:选AC.当cd端短路时,R2与R3并联再与R1串联,ab之间的等效电阻为40Ω,A正确;同理可得B错误;当ab两端接通测试电源时,R1、R3串联,R2无效,cd两端的电压就等于R3分得的电压,可以求得为80

【典例2】如图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、

C.1∶4∶4

解析:选C.根据串、

【典例3】(多选)如图所示,甲、

解析:

考向1:

(1)电源的功率P:电源将其他形式的能转化为电能的功率,也称为电源的总功率(电源的输入功率)。

①任意电路:P总=IE=IU外+IU内=P出+P内;

②纯电阻电路:。

2.电源内部消耗的功率:

(1)电源内阻的热功率,也称为电源的损耗功率。[来源:

(2)计算式:P内=I2rP内=I2r=U内I=P总-P出。

(1)电源输出功率P:外电路上消耗的功率。

(2)计算式:

①任意电路:

②纯电阻电路:P出=I2R==(只适用于外电路为纯电阻的电路)。

4.功率分配关系:

①P=P外+P内,闭合电路上功率分配关系反映闭合电路中能量的转化和守恒。

②计算式:EI=UI+I2r(普遍适用),EIt=I2Rt+I2rt(只适用于外电路为纯电阻的电路)。

5.纯电阻电路中输出功率随R的变化关系:

(1)当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm=。

(2)当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小。

(3)当R<r时,随着R的增大输出功率越来越大。

(4)当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1R2=r2。

(5)P出与R的关系如图所示。

(1)电源的效率为输出功率与总功率的比值。

①任意电路:η=×100%=×100%。

②纯电阻电路:η=×100%=×100%,因此在纯电阻电路中,R越大,η越大;当R=r时,电源输出功率最大,但效率仅为50%。由上式可知,外电阻越大,电源的效率就越高。

7.正确理解纯电阻电路中电源的输出功率与外电阻的变化关系

根据纯电阻电路中输出功率的定义,结合欧姆定律可得:P出=IU=I2R,画出输出功率P出与外电阻R之间的函数关系图象如图所示,显然有:

(2)除去最大输出功率以外,对于同一个输出功率P有两个外电阻值R1、R2与之对应(如图中水平虚线)。将上式输出功率与外电阻关系整理后为P出R+(2P出r-E2)R+r2P出