典型例题闭合电路的欧姆定律.docx

闭合电路的欧姆定理强化训练（全） 一：【典型例题】 吴子牛 编 问题1:闭合电路的欧姆定律的基本应用问题: :例题1丄如图所示电路中，电源的总功率是 40W Rl ,R2二6」,a、b两点间 的电压是4.8V，电源输出的功率是 37.6W。求电源的内电阻和电动势。 ［解析］外电路是由R1与R2并联再与R3串联组成的。R1与R2并联的总电阻为 Rab Rab R1 R2 R1 R2 a、b两点间的电压就是并联电路两端的电压，所以流过干路的电流为 Uab 4.8 =2A二P 出 =2A 二P 出 I2r Rab 24 --PE = Rb ■ P内 40 —37.6 22 E =世=40V =20V 电动势 I 2 ［变式1 ］如图甲所示电路中， R1二R2二R3二10」,S断开时，电压表示数为 16V; S闭 合时，电压表示数为10V。若电压表可视为理想的， 求：（1）电源电动势和内电阻各为多大？ （2）闭合S前后R1消耗的功率分别多大？（ 3）若将原电路改为图乙所示的电路，其他条 件不变，则S断开和闭合时电压表的示数分别为多大？ ［解析］（1）在图甲中，当断开S ［解析］（1）在图甲中，当断开 S时，R3中电流可视为零（因理想电压表内阻可视为 无限大），R3两端电压可视为零，故电压表指示的是电源的路端电压。又此时外电路是 R1、R2串联，所以，电路中总电流为: U R1 R2 16 10 10 A =0.8A R R1与R3并联，再跟R2串 由闭合电路欧姆定律得： E二U Ir =16 0.8r 当闭合S时，电压表指示的是 R2两端电压，外电路结构是: U r =二=!°a =1a 联，此时电路中总电流为： 只2 10 R1R3 R=—+R2 =15。 外电路总电阻为： R1 R3 由 E =I(R r)得： E=l(15 r) ② 联立①②两式，解得 E=20V, r=5 Qo 闭合S前后，R1消耗的功率分别为： 2 2 R =|兌=0.82 10W =6.4W I 2 2 R =(_) R1 =0.5 X10W=2.5W 2 若将原电路改为图乙所示电路，则断开 表指示的是R1两端的电压，此时总电流为： E 20 s时，外电路由 巳、r3串联组成，电压 I A =0.8A R^HR^H r 10+10+5 电压表示数为：Ui =IRi =0.8 10V =8V 闭合S时，外电路结构是R1、R2并联再与R3串联，电压表示数是R1、R2组成的并联 电路两端的电压，此情况下，外电路总电阻为： R1R 2 _ R R3 =15门 R1 R2 3 E - 20 I = = A = 1A 总电流为： R r 15 5 U2 =丄 R2 =0.5O0V =5V 故电压表示数为： 2 问题2：电路的动态分析问题 ［例题2］如图所示电路中, L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯。当滑动变阻器的滑 键下滑时，各灯的亮度怎样变化? * 1 W ■ L5 5申— ［解析］当滑动变阻器的滑键下滑时， 变阻器的阻值减小， 使得电路的总电阻减小； 根 i E 2 据 R r可知电流I增大，根据U=E-lr可知路端电压减小；则由 Pl1 一 U /R-可知， 2 L1将变暗。又因为1 L2 -1 T L1，而|增大，1 L1减小，所以1 L2增大，则由RL2 一 Il2 Rl2可 知, L2将变亮。又因为Us二，而u减小，Il2增大，所以Ul3减小；则由 PL3 =UL3 /RL3可知，L3将变暗。又因为IL4 Hi -匚，而i增大，L二Us ^3减 2 小，所以W4增大，则由PL4 =IL4RL4可知，L4灯将变亮。 变式2: ( 2006年天津卷) 如图所示的电路中，电池的电动势为 E,内阻为r，电路中的电阻 R、R2和R3的阻值 都相同。在电键 S处于闭合状态下，若将电键 S由位置1切换到位置2,贝U 电压表的示数变大 电池内部消耗的功率变大 电阻R2两端的电压变大 电池的效率变大 答案：B S,当滑动变阻器的滑动触头 P向下滑动时，四个理想电变式3 S,当滑动变阻器的滑动触头 P向下滑动时，四个理想电 表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、Ui、U和U3表示，电表示数变化量的大小分别 用厶I、△ U、A U2和厶U3表示。下列比值正确的是 U i/I不变，△ U/ △ I不变 U 2/I 变大，△ U2/ △ I 变大 U2/I 变大，△ 12/ △ I 不变 U 3/I 变大，△ U3/ △ I 不变 答案：A C D 【更多关于此类问题见后面一分类探究】 问题3 :闭合电路中的功率、电流、电阻的极值问题 ［例题3］如图电路中，电阻 Ri =91 , R2 =151，电源电动势E=12V,内电阻r=1 Q。求: 当电流表示数为 0.4A