閉合電路歐姆定律中的問題

2022-10-09 05:18:02 字數 3154 閱讀 5253

一.電源的三個功率以及關係

1、二.電源的輸出功率隨外電阻變化的討論

當外電阻為純電阻電路時

1.電源的輸出功率

p出=i2r=·r=(輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示).

(1)當r=r時,p出最大==.

(2)當p出(3)rr時,p出隨r的增大而減小.

2.電源的效率

η===,η隨著r的增大而增大,當r=r時,電源有最大輸出功率時,效率僅為50%.

【練習1】已知如圖,e =6v,r =4ω,r1=2ω,r2的變化範圍是0-10ω。求:

①電源的最大輸出功率;

②r1上消耗的最大功率;

③r2上消耗的最大功率

【練習2】如圖,電路中三個電阻rl、r2和r3的阻值分別為r、2r和4r。當電鍵s1斷開、s2閉合時,電源輸出功率為p0;當s1閉合、s2斷開時,電源輸出功率也為p0。則電源電動勢為____;當s1、s2都斷開時,電源的總功率為____。

【練習3】電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在測電源電動勢和內電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖所示,圖中u為路端電壓,i為干路電流,a、b為圖線上的兩點,相應狀態下電

源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為(  ).

ab.、

cd.、

三.電路動態分析

1.電路的動態分析問題:是指由於斷開或閉合開關、滑動變阻器滑片的滑動等造成電路結構發生了變化,某處電路變化又引起其他電路的一系列變化;對它們的分析要熟練掌握閉合電路歐姆定律,部分電路歐姆定律,串、併聯電路中電壓和電流的關係.

2.電路動態分析的思路

基本思想是「部分―→整體―→部分」.思維流程如下:

1、在如圖所示的電路中,當滑動變阻器r3的滑動觸頭p向下滑動時(  ).

a.電壓表示數變大,電流表示數變小

b.電壓表示數變小,電流表示數變大

c.電壓表示數變大,電流表示數變大

d.電壓表示數變小,電流表示數變小

2、如圖所示,電源的電動勢和內阻分別為e、r,在滑動變阻器的滑片p由a向b移動的過程中,下列各物理量變化情況為(  ).

a.電流錶的讀數一直減小

b.r0的功率先減小後增大

c.電源輸出功率先增大後減小

d.電壓表的讀數先增大後減小

【解後總結】滑動變阻器的兩種特殊接法

⑴右圖電路中,當滑動變阻器的滑動觸頭p從a端滑向b端的過程中,總電阻先增大後減小,到達中點位置時外電阻最大,總電流最小。所以電流錶a的示數先減小後增大;還可以證明:a1的示數一直減小,而a2的示數一直增大。

⑵右圖電路中,設路端電壓u不變。當滑動變阻器的滑動觸頭p從a端滑向b端的過程中,總電阻逐漸減小(兩端的總電阻與r串的變化趨勢一致);總電流i逐漸增大;rx兩端的電壓逐漸增大,通過rx的電流ix也逐漸增大(這正是電路實驗中經常用到的分壓電路的工作原理);通過滑動變阻器r左半部分的電流i/ 則是先減小後增大。

3、如圖所示,e為內阻不能忽略的電池,r1、r2、r3為定值電阻,s0、s為開關,與分別為電壓表和電流錶.初始時s0與s均閉合,現將s斷開,則(  ).

a.的讀數變大,的讀數變小

b.的讀數變大,的讀數變大

c.的讀數變小,的讀數變小

d.的讀數變小,的讀數變大

4、如圖所示電路中,電源內阻不能忽略,兩個電壓表均為理想電表.當滑動變阻器r2的滑動觸頭p滑動時,關於兩個電壓表v1與v2的示數,下列判斷正確的是(  ).

a.p向a滑動v1示數增大、v2的示數減小

b.p向b滑動v1示數增大、v2的示數減小

c.p向a滑動,v1示數改變量的絕對值小於v2示數改變時的絕對值

d.p向b滑動,v1示數改變量的絕對值大於v2示數改變量的絕對值

四.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:電路穩定後,與電容器串聯的電路中沒有電流,同支路的電阻相當於導線,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.若電容器兩端電壓公升高,電容器將充電;若電壓降低,電容器將通過與它連線的電路放電,可由δq=c·δu計算電容器上電荷量的變化.

1.如圖所示的電路中,電源電動勢e=3 v,內電阻r=1 ω,定值電阻r1=3 ω,r2=2 ω,電容器的電容c=100 μf,則下列說法正確的是(  ).

a.閉合開關s,電路穩定後電容器兩端的電壓為1.5 v

b.閉合開關s,電路穩定後電容器所帶電荷量為3.0×10-4 c

c.閉合開關s,電路穩定後電容器極板a所帶電荷量為1.5×10-4 c

d.先閉合開關s,電路穩定後斷開開關s,通過電阻r1的電荷量為3.0×10-4 c

2.在如圖所示的電路中,r1、r2、r3均為可變電阻.當開關s閉合後,兩平行金屬板m、n中有一帶電油滴正好處於靜止狀態.為使帶電油滴向上加速運動,可採取的措施是(  ).

a.增大r1的阻值 b.減小r2的阻值

c.減小r3的阻值 d.增大m、n間距

五.閉合電路的u-i圖象

1)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

2)兩者的交點座標表示該電阻接入電路時的路端電壓與電流.

3)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

4)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。

1.某一電源的路端電壓與電流的關係和電阻r1、r2的電壓與電流的關係如圖所示.用此電源和電阻r1、r2組成電路.r1、r2可以同時接入電路,也可以單獨接入電路.為使電源輸出功率最大,可採用的接法是(  ).

a.將r1單獨接到電源兩端

b.將r2單獨接到電源兩端

c.將r1、r2串聯後接到電源兩端

d.將r1、r2併聯後接到電源兩端

2.在如圖 (a)所示的電路中,r1為定值電阻,r2為滑動變阻器.閉合開關s,將滑動變阻器的滑動觸頭p從最右端滑到最左端,兩個電壓表的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖7-2-28(b)所示.則(  ).

a.圖線甲是電壓表v2示數隨電流變化的圖線

b.電源內阻的阻值為10 ω

c.電源的最大輸出功率為3.6 w

d.滑動變阻器r2的最大功率為0.9 w

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