B．电动机的输入功率为20 W C．电动机的热功率为4 W D．电动机的输出功率为16 W
12．如图9所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，当
S1闭合，S2、S3断开时，示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，示数为4 A．求：
图9
(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．
第2课时 电路 闭合电路欧姆定律
1．[串、并联电路的特点]电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串
联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为 A．1∶2
B．2∶1
C．1∶4
( )
D．4∶1
( )
2．[对电动势概念的理解]下列关于电动势的说法正确的是
A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压 C．非静电力做的功越多，电动势就越大
W
D．E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
q3．[闭合电路欧姆定律的应用]一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4
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V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为 A．E＝2.4 V，r＝1 Ω C．E＝2.4 V，r＝2 Ω
( )
B．E＝3 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω
一、串、并联电路的特点 1．特点对比
电流 电压 电阻 电压分配 电流分配 功率分配
2．几个常用的推论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．
(3)无论电阻怎样连接，某一段电路的总耗电功率P总是等于该段电路上各个电阻耗电功率之和． (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 二、电源的电动势和内阻 1．电动势
(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． W
(2)表达式：E＝.
q
(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量． 2．内阻
电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数． 三、闭合电路欧姆定律
1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． E??I＝R＋r?只适用于纯电阻电路?
2．公式?
??E＝U外＋U内?适用于任何电路?
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串联 I＝I1＝I2＝?＝In U＝U1＋U2＋?＋Un R＝R1＋R2＋?＋Rn U1R1UnRn＝，＝ U2R2UR P1R1PnRn＝，＝ P2R2PR并联 I＝I1＋I2＋?＋In U＝U1＝U2＝?＝Un 1111＝＋＋?＋ RR1R2Rn I1R2I1R＝，＝ I2R1IR1P1R2P1R＝，＝ P2R1PR1
3．路端电压U与电流I的关系
(1)关系式：U＝E－Ir. (2)U－I图象如图1所示．
图1
①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．
考点一 电路动态变化的分析
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
??并联分流I
(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?
?串联分压U?
→变化支路.
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
(3)判定总电阻变化情况的规律
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．
②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．
例1 巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了
巨磁电阻效应．巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性．如图2所示检测电路，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻，已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是
( )
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图2
A．如果I增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大 B．如果I增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大 C．如果I减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数增大 D．如果I减小，电流表A示数减小，电压表V2示数减小
利用程序法分析电路动态变化问题的一般步骤 (1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化．
(2)根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化． (3)根据闭合电路欧姆定律IE
总＝R，确定电路的总电流如何变化．
外总＋r(4)由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化． (5)由U＝E－U内确定路端电压如何变化．
(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化．
突破训练1 在如图3所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时
图3
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 考点二 电路中的功率及效率问题 1．电源的总功率
(1)任意电路：P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内． 纯电阻电路：PI2
(R＋r)＝E2
(2)总＝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． 纯电阻电路：PI2
R＝E2RE2
(2)出＝?R＋r?2＝?R－r?2. R
＋4r 14
( )
(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 E2
①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝. 4r②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小． ③当R ④当P出 图4 4．电源的效率 P出U (1)任意电路：η＝×100%＝×100%. EP总 R1 (2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100% rR＋r 1＋R 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%. 特别提醒 当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义． 例2 如图5所示，已知电源电动势E＝5 V，内阻r＝2 Ω，定值电阻R1＝0.5 Ω，滑动变阻器R2的阻值 范围为0～10 Ω.求： 图5 (1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？ 对闭合电路功率的两点新认识 15