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第十章 恒定电流 专题二 闭合电路欧姆定律 拔山中学校 胡维秀 一、电动势ε 1、反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小.数值上等于电路中每通过1C电量电源所提供电能的数值. 2、单位:伏特. 二、闭合电路的欧姆定律 主要物理量： 研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。 实验图和电路图： 二、闭合电路的欧姆定律 1、内容: 例1、见教材 三.电源的功率和效率。 ⑴功率： ①电源的功率（电源的总功率）PE=EI=P内+P外 ②电源的输出功率P出=UI ③电源内部消耗的功率Pr=I 2r ⑵电源的效率： （最后一个等号只适用于纯电阻电路） 电源的输出功率， 可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示， P出 R外 而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。 例2. 已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。 解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W； ②R1是定植电阻，电流越 大功率越大，所以R2=0时 R1上消耗的功率最大为2W； ③把R1也看成电源的一部分， 等效电源的内阻为6Ω，所以， 当R2=6Ω时，R2上消耗的 功率最大为1.5W。 四.变化电路的讨论。 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。以右图电路为例：设R1增大，总电阻一定增大；I一定减小；由U=E-Ir，U一定增大；因此U4、I4一定增大；由I3= I-I4，I3、U3一定减小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大； 由I1=I3 -I2，I1一定减小。 总结规律如下： 四.变化电路的讨论。 基本规律： 1、串联后总电阻增大，并联后总电阻减小。 2、部分电阻增大，总电阻增大，部分电阻减小，总电阻减小。 （变化电阻本身和总电阻变化规律相同） 3、并联支路增加，总电阻减小。 4、总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大； 四.变化电路的讨论。 5、和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）； 6、和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。 四.变化电路的讨论。 基本方法： 程序法：变化部分＞＞整体＞＞局部（从大局部到小局部最后到变化的部分） 直观口决法：对电流来说“串反并同” 极端法： 特殊值法：代入特定的值计算，然后再比较。 5.闭合电路的U-I图象。 右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大 （可以看出当时路端电压是 　电动势的一半，电流是最大 　电流的一半）。 例6? 如图16所示，电源电动势ε=10 V，内阻不计，电阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，C1=4μF，C2=1μF，开关S原来是闭合的，求当S断开后，通过R2的总电量． 当S闭合电路稳定时，仅R1、R2中有恒定电流通过，R3为无流电阻，N点与Q点电势相等．跨接在电路中的电容C1两极板间的电压，等于M点与Q点间的电势差，即从UC1=UMQ=UR2=4V．而与R3串接的电容C2两极板间的电压，等于P、Q两点间的电势差，即UC2=UPQ=10V，两电容器每个极板上带电性质如图16所示． 当S断开后，电容C1通过电阻R2、R3放电；电容C2通过电阻R1、R2、R3放电．放电电流都是从M点流入电阻R2而从Q点流出，电流方向如图中所示．因此通过R2的电量q=C1UC1+C2UC2=4×10-6×4+1×10-6×10=1.6×10-5(C)． 2．当电容器在充、放电过程中，充或放电电量为△q时，电源的能量也会随之变化，即△E=ε△q．其中ε为电源电动势．  例7 如图 17所示电路中，