闭合电路欧姆定律【典例1】(2010·新课标全国卷)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()31121121A.B.C.D.44332233、、、、【审题视角】解答本题的关键是,电源的电动势E,路端电压U由伏安特性曲线直接读出,而电源的效率,可以通过进行计算.【精讲精析】电源效率E为电源的电动势,根据图象可知所以选项D正确.答案:DPUIUPEIE出总,UE,ab21UE,UE33,【命题人揭秘】电源的U-I曲线的妙用(1)电源的U-I曲线的形状:U为电源的路端电压,I为干路电流,由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,图象是斜率为负值的倾斜的直线.(2)利用图象求电源的电动势和内阻:根据U=E-Ir,图线纵轴上截距为电动势E,图线斜率的绝对值为电源内阻r=||.同一坐标系中不同电源的U-I曲线不同,因此该曲线可称为电源的特征曲线.UI解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评二、闭合电路欧姆定律(一)电源电动势1、电源是把其他形式的能转化为电能的装置2、电动势E是描述电源将其他形式的能转化成电能的本领的物理量,是反映非静电力做功的特性。电动势在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的电能。注意:E是由电源本身所决定的,跟外电路的情况无关。E=U内+U外E=U(开路)解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评(二)闭合电路欧姆定律①E=U外+U内(内外电路电压的关系)②rREI(I、R间关系)③U=E-Ir(U、I间关系)④ErRRU(U、R间关系)1、闭合电路欧姆定律内容表达形式:解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评2、路端电压U与I、R的关系(1)由U=E-IrI=0,开路,U=E;U=0时,I=E/r最大,短路UIEI短0(2)由=E/(1+r/R)R=0时,U=0,当R=无穷大时,U=ERrREUUR0E②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害.①在纵轴上的截距表示电源的电动势E.电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象.rEI/短解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评例2、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内阻分别为r1和r2,将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定()A.图像交点所示状态,两电路的外电阻相等B.E1>E2,r1>r2C.图像交点所示状态,两电路的电阻相等D.E1>E2,r1<r2UI012AB解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评3、电源的功率和效率⑴功率:①电源的功率(电源的总功率)PE=EI②电源的输出功率P出=UI=I2R③电源内部消耗的功率Pr=I2r⑵电源的效率:(最后一个等号只适用于纯电阻)rRREUPPE电源的输出功率,可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示,而当内外电阻相等时,即R=r时,电源的输出功率最大,为:rErErRRrrRREP44422222rEPm42P出P出Rr0Pm解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评由可知,最大输出功率与外电路无关,只由电源本身性质决定(由E、r决定)rEPm42(3)输出功最大时,效率不是最大。当R=r时,输出功率最大,但效率只有50%解题技能积累考点清单·归纳整合二年名校模拟·一年权威预测考纲快讯·考情解读三年真题·考场诊断热点考题·专家点评如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω,则这只定值电阻的阻值为______Ω.现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干...