五闭合电路的欧姆定律(一)
全电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤大体如下:
(1)判断动态源及动态源总电阻的变化.进而判断闭合电路总电阻的变化情况.
(2)依据I E
R r,判断闭合电路干路电流的变化情况.
(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压)的变化情况.
(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化.
例如:路端电压随外电阻变化的关系.在分析路端电压U随外电阻R的变化关系时.首先要明确哪些量是不变的(电源电动势E和内阻r一般不变).哪些量是变化的,谁是自变量 (外电阻R)?谁是因变量(电流,内电压U内.外电压U外等)?其次,要注意推理的逻辑顺序,并通过公式变形来帮助分析和说理. 讨论内容可归纳如下:根据I E
R r U/=Ir,U=E-U/
R↑→I↓→U/↓→U↑
外电路电阻R
(E、r不变) R↓→I↑→U/↑→U↓
R=0,I=E/r,U/=E,U=0(短路
)
【范例精析】
例1 如图14—5—2所示,电源电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=R2,当合上电键S1时,通过电源的电流为1A。求:电键S1、S2都合上时通过电源的总电流和电源两端的电压。
解析 要求通过电源的电流,还需要知道外电路的总电阻。当S1合上时根据闭合电路欧姆定律有: I1=E/(R1+r)得:R1=E/I1-r=1Ω
S1、S2都合上时有:
I=E/(R总+r)=1.5A
路端电压U外=E-Ir=0.75V
拓展 本题让学生简单运用闭合电路欧姆定律处理问题,让图14—5—2 学生知道总电阻是二分之一,电流就是二倍只有在电压不变的情况
下才成立,由于电源存在内阻,路端电压将随着外电路电阻的变化而变化。
例2 图14—5—3所示,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时.三个灯泡亮度的变化情况是 ( )
A.L1变亮,L2和L3皆变暗 B.L1变亮,L2不能确定,L3变暗
C.L1变暗,L2变亮,L3也变亮 D.L1变亮,L2变亮,L3变暗
解析:当P向右移动时,滑动变阻器的电阻减小,则总电
阻减小,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,所以L3变
图14—5—
3 亮;因为U3变大,且路端电压变小,所以L1变暗;总电流变大,