7.2电路电路的基本规律讲义.ppt

* 第 2 讲 电路　电路的基本规律 一、 电路的动态分析 1.电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器 滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一 系列的变化。 2.电路动态分析的方法： (1)程序法：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变 化→U端的变化→固定支路 →变化支路。 并联分流I 串联分压U (2)“串反并同”结论法。 ①所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大。 ②所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小。 (3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论。 【例题1】如图所示的电路中,电压表都看作理想电表,电源内阻为r。闭合电键S,当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时(　　) A.电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小 B.电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大 C.电压表V1的示数变化量大于V2的示数变化量 D.电压表V1的示数变化量小于V2的示数变化量 例题2：在如图所示的电路中,闭合开关S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是(　　) A.a灯、b灯和c灯都变亮 B.a灯和c灯变亮,b灯变暗 C.a灯、b灯和c灯都变暗 D.a灯和b灯变暗,c灯变亮 练习1.在如图所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑 动时(　　) 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 练习2.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关, 与?分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合,现将S断开,则(　　) A. 的读数变大, ?的读数变小 B. 的读数变大, ?的读数变大 C. 的读数变小, ?的读数变小 D. 的读数变小, ?的读数变大 归纳总结： 电路动态分析的一般步骤 (1)明确局部电路电阻变化时所引起的外电路总电阻的变化。 (2)根据闭合电路欧姆定律I总= 确定电路的总电流 如何变化。 (3)由U内=I总r确定电源的内电压如何变化。 (4)由U=E-U内确定路端电压如何变化。 (5)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。 二、 电路的功率和效率问题 1.电源的总功率： (1)任意电路：P总=EI=(U外+U内)I=P出+P内。 (2)纯电阻电路：P总=I2(R+r)= 2.电源内部消耗的功率：P内=I2r=U内I=P总-P出。 3.电源的输出功率： (1)任意电路：P出=UI=EI-I2r=P总-P内。 (2)纯电阻电路：P出=I2R= (3)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Rr时,随着R的增大输出功率越来越小。 ③当Rr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。 ⑤P出与R的关系如图所示。 4.电源的效率： (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，电源有最大输出功率， 效率仅为50%。 例题3：如图所示,E=8V,r=2Ω,R1=8Ω,R2为变阻器接入电路中的有效阻值,问：(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 功率是多大?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? 例题3：如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是(　　) A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率B.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率 C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大 等效电源法 例题5：如图所示,已知蓄电池的电动势E=6V,内r=2Ω,R1=2Ω,R2为一可变电阻,则R2为何值时,R2上消耗的功率最大?并求此时的最大功率值。 *