《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》专题 第二节 闭合电路的欧姆定律 题型分析

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专题　闭合电路的欧姆定律 题型分析
专题一 对电源电动势的理解
例1 　将电动势为 3 V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为 2.4 V，当电路
中有 6 C 的电荷流过时，求：
(1)有多少其他形式的能转化为电能；
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能。
解析　(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J，电源中共有 18 J 其他形式的能转化为电能。
(2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J，外电路中共有 14.4 J 的电能转化为其他形式的能。
(3)W2＝W－W1＝3.6 J，内电路中有 3.6 J 电能转化为其他形式的能。
答案　(1)18 J　(2)14.4 J　(3)3.6 J
归纳总结：理解电动势的两点注意
(1)电动势与电压有本质的区别，不能认为电动势就是电压，电动势 E＝，电压 U＝。
(2)电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
专题二 闭合电路欧姆定律的应用
例2 　如图所示，电源内阻 r＝1 Ω，R1＝2 Ω，R2＝6 Ω，灯 L上标有“3 V 1.5 W”的
字样，当滑动变阻器 R3的滑片 P移到最右端时，理想电流表示数为 1 A，灯 L恰能正常发
光．
(1)求电源的电动势；
(2)求当 P移到最左端时，电流表的示数；
(3)当滑动变阻器的 Pb 段电阻多大时，变阻器 R3上消耗的功率最大？最大值多大？
解析 (1)电源的电动势
E＝UL＋IR1＋Ir＝3 V＋1×2 V＋1×1 V＝6 V.
(2)当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，I＝＝2 A.
1
(3)灯L电阻 RL＝＝6 Ω，
设滑动变阻器的 Pb 段电阻为 R3，R3与RL并联等效电阻 R3L＝＝，
由闭合电路欧姆定律，I＝，
将已知量代入，化简得：
I＝.
又U3＝IRL3＝，所以 P3＝＝
＝＝，
当R3＝2 Ω 时变阻器 R3上消耗的功率最大，且最大值为 2 W.
答案 (1)6 V　(2)2 A　(3)2 Ω　2 W
归纳总结：(1)利用闭合电路欧姆定律求电源的电动势．
(2)当P移到最左端时， R1直接接到电源上，根据闭合电路欧姆定律即可求解电流．
(3)应用数学知识求极值的方法求 R3上消耗的功率最大值．
专题三 闭合电路中的功率问题
例3 　已知如图，E ＝6 V，r＝4 Ω，R1＝2 Ω，变阻器 R2的变化范围是 0～10 Ω.求：
(1)电源的最大输出功率；
(2)R1上消耗的最大功率；
(3)R2上消耗的最大功率．
解析 (1)R2＝2 Ω 时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为 2.25 W；
(2)R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以 R2＝0时R1上消耗的功率最大为 2 W；
(3)把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为 6 Ω，所以，当 R2＝6 Ω 时，R2上消
耗的功率最大为 1.5 W.
答案 (1)2.25 W　(2)2 W　(3)1.5 W
归纳总结：关于电路中功率的计算问题，可以纯粹采用数学函数求极值的方法，也可
以利用功率与电阻关系的图象分析．
专题四 电路动态问题的分析
例4 　如图所示，电动势为 E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上
2
开关 S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上 S2，则下列表述正确的是(　　)
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过 R1上的电流增大
D．通过 R3上的电流增大
解析 在合上 S2之前，三灯泡都能正常工作，合上 S2之后，并联的支路增多，总电阻
减小，那么 I总增大，即流过 R1的电流增大，C正确；电源的输出功率为 P出＝EI，可见电
源的输出功率增大，A错误；R1两端的电压增大，内阻不计，则并联部分的电压减小，IL1
减小，IR3 减小，则 L1消耗的功率减小，通过 R3电流减小，B和D错误；故答案为 C选项．
答案 C
归纳总结：本题要抓住并联的支路增加时，并联的总电阻减小．同时要注意电源的内
电阻不计，两端电压等于电源的电动势，电源的输出功率为 P＝EI，与常规问题不同．
专题五 常见电池的理解
例5 　如图所示为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是(　　)
A．该电池的容量为 500 mA·h，表示电池储存能量的多少，mA·h 为能量单位
B．该电池的电动势为 3.6 V
C．该电池在工作 1小时后达到的电流为 500 mA
D．若电池以 10 mA 的电流工作，可用 50 小时
解析　电池上的 3.6 V 表示电池的电动势，500 mA·h 表示电池的容量，可以由电池容
量计算电池在一定放电电流下使用的时间，由 500 mA·h＝t×10 mA 得，t＝50 h。电池的容
量表示电池工作时能移动的电荷量的多少，mA·h 是电荷量单位，故 A、C错误，B、D正
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