高三物理闭合电路的欧姆定律复习

高三物理闭合电路的欧姆定律复习内容摘要：

比为多少。 变阻器上消耗的功率之比为多少。 图 9 解析 (1)在题图所示电路中 ,A、 C、 D三个用电器是并联的 ,且正常工作 ,其额定功率相等 ,说明三个用电器的电流均相等 ,设每个用电器的额定电流为 I,若 S闭合 ,有 3I= ① 若 S断开 ,则有 2I= ② 由①②解得 Rx=10 Ω rRRUEB xB RrRUE(2)在 S闭合和断开两种情况下 ,电阻 RB上消耗的电 功率之比应为其通过电流的平方比 变阻器上消耗的功率之比应等于通过的电流平方 与电阻乘积之比 答案 (1)10 Ω (2)9∶4 9∶8 49)23( 2  IIPPBB89)23( 2  xRRIIPP方法提炼 分析闭合电路中的功率问题时就注意以下三个问题 : (1)电流发生变化时 ,路端电压发生变化 ,功率比较 与计算时不要忘记这一点 . (2)利用当外电阻等于内阻时输出功率最大这一结 论 ,必要时要将某一电 阻看作内阻 ,作等效电源处理 . (3)注意所求功率是电路中哪部分电路的功率 ,不同部分电路分析思路不同 . 变式练习 3 如图 10所示电 路中 ,直流发电机 E=250 V, r=3 Ω,R1=R2=1 Ω,电热器 组中装有 50只完全相同的电 热器 ,每只电热器的额定电压为 200 V,额定功率为 1 000 W,其他电阻不计 ,并且不计电热器电阻随温 度的变化 .问 : (1)当接通几只电热器时 ,实际使用的电热器都能 正常工作。 (2)当接通几只电热器时 ,电热器组加热物体最快。 图 10 (5)当接通几只电热器时 ,实际使用的每只电热器中电流最大。 解析 不计电 热 器电阻随温度的变化 ,则每只电热器的电阻 R0= =40 Ω. 每只电热器的额定电流 I0= =5 A. PU2UP(1)要使用电器正常工作 ,必须使电热器两端实际电压等于额定电压 200 V,因此干路电流 而每只电热器的额定电流为 5 A,则电热器的只数 n1=2只 . 用UEURRrUI  0210 A,10(2)要使电热器组加热物体最快 ,就必须使电热器组得到的电功率最大 ,有的同学错误地认为电热器接 得越多 ,总功率就越大 ,这是没有考虑到外电阻的变化会影响电源输出功率的变化 .这里要注意到 A、 B 两点间得到最大功率的条件 ,相当 于 R R2视为等效 (电源 )内阻 ,要使电热器的总功率最大 ,必须使其总电阻为 R′= R1+R2+r=5 Ω 所以 n3= =8只 . RR0答案 (1)2只 (2)40只 (3)8只 (4)50只 (5)1只 (3)要使实际使用的每只电热器中电流最大 ,则须要UAB最大 ,这样 A、 B间的电阻应最大 ,所以 n5=1只 . 题型 4 电路故障分析 【 例 4】 如图 11所示的电路中 ,灯泡 A和 B原来都是 正常发光 .忽然灯泡 B比原来变暗了些 ,而灯泡 A 比原来变亮了些 ,试判断电路中什么地方出现断 路的故障 ?(设只有一处出现了故障 ) 图 11 思维导图 解析 依题意 ,整个电路只有一处发生了断路 ,下面分别对不同区域进行讨论 : (1)若 R1断路 .电路中总电阻变大 ,电流变小 ,路端电压升高 ,A、 B两灯均 变 亮 ,不合题意 . (2)若 R3断路 .B与 R3并联 ,该段电路中电阻变大 ,电压升高 ,B中的电流增大 ,B灯变亮 ,不合题意 . (3)若 R2断路 ,A与 R2并联 ,这段电路中电阻变大 ,使总电阻变大 ,总电流变小 ,各部分压降变小 ,A灯两端电压升高 ,A中电流增大 ,A灯变亮。 因 B灯两端电压减小 ,B灯中电流变小 ,B灯变暗 ,与题中条件相符 . (4)A灯、 B灯所在支路或其他部分发生断路 ,则两灯均不会发光 ,不合题意 ,故应是 R2断路 . 答案 见解析 方法归纳 (1)断路故障的判断 :用电压表与电源并联 ,若有电压时 ,说明电源正常 .再逐段与电路并联 ,若电压表指针偏转 ,则该段电路中有断点。 (2)短路故障的判断 :电流表有示数而用电器不工作则该支路短路。 用电压表与该部分并联 ,若有电压时 ,未短路。 若无电压则该两点间可能短路 ,或被短路 . 分析电路故障的基本方法是假设法 :如果电路发生某种故障 ,寻求故障发生在何处时 ,可将整个电路划分为若干部分。 然后逐一假设某部分电路发生故障 ,运用电路定律进行正向推理 ,推理结果若与题述物理现象不符合 ,则故障不是发生在这部分电路。 若推理结果与题述物理现象符合 ,则故障可能发生在这部分电路 ,直到找出发生故障的全部可能为止 ,亦称排除法 . 变式练习 4 如图 12所示的电 路中 ,电源的电动势为 6 V,当 开关 S接通后 ,灯泡 L1和 L2都不 亮 ,用电压表测得各部分的电 压是 Uab=6 V,Uad=0 V,Ucd=6 V, 由此可断定 ( ) L2的灯丝都烧断了 R断路 图 12 解析 由 Uab=6 V可知 ,电源完好 ,灯泡都不亮 ,说明电路当中出现断路故障 ,且在 a、 b之间 .由 Ucd=6。