山東省冠縣武訓(xùn)高級(jí)中學(xué)2013屆高三物理總復(fù)習(xí) 72 電動(dòng)勢(shì) 閉合電路歐姆定律課件

1、7.27.2電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí) 選修選修3-13-1(3)(3)定義式：定義式：E E_._.一、電源一、電源1.1.電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)(1)(1)物理意義：電動(dòng)勢(shì)是反映電源通過(guò)物理意義：電動(dòng)勢(shì)是反映電源通過(guò)非靜電力非靜電力做功把其他形做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為式的能轉(zhuǎn)化為電能電能本領(lǐng)的物理量本領(lǐng)的物理量(2)(2)定義：電源在移動(dòng)電荷過(guò)程中，非靜電力對(duì)電荷做的功定義：電源在移動(dòng)電荷過(guò)程中，非靜電力對(duì)電荷做的功W W與移動(dòng)電荷的與移動(dòng)電荷的電量電量q q的比值的比值(4)(4)大?。捍笮。弘妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于在電源內(nèi)部非靜電力把電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于在電源內(nèi)部

2、非靜電力把單位（單位（1C)1C)正電正電荷從負(fù)極移送到正極所做的功；荷從負(fù)極移送到正極所做的功；電動(dòng)勢(shì)大小等于電路開(kāi)路時(shí)電源兩極間的電動(dòng)勢(shì)大小等于電路開(kāi)路時(shí)電源兩極間的電壓電壓；電動(dòng)勢(shì)大小等于電源對(duì)外供電時(shí)內(nèi)、外電路電動(dòng)勢(shì)大小等于電源對(duì)外供電時(shí)內(nèi)、外電路電壓電壓之和之和2.內(nèi)電阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，電源內(nèi)部的電阻叫電內(nèi)電阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，電源內(nèi)部的電阻叫電 源的內(nèi)阻源的內(nèi)阻通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置W W非非=qE =EIt=qE =EIt標(biāo)量，電動(dòng)勢(shì)不是電壓標(biāo)量，電動(dòng)勢(shì)不是電壓1.1.鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為鉛

3、蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2 V2 V，這表示，這表示( () )A A電路中每通過(guò)電路中每通過(guò)1 C1 C電荷量，電源把電荷量，電源把2 J2 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)? J2 J的的電熱電熱B B無(wú)論接不接入外電路，蓄電池兩極間的電壓都為無(wú)論接不接入外電路，蓄電池兩極間的電壓都為2 V2 VC C蓄電池在蓄電池在1 s1 s內(nèi)將內(nèi)將2 J2 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹 D蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池( (電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為1.5 V)1.5 V)的大的大 D2 2如圖所示是常用在電子手表和小型儀表中的鋅汞電池，如圖所示是常用在

4、電子手表和小型儀表中的鋅汞電池，它的電動(dòng)勢(shì)約為它的電動(dòng)勢(shì)約為1.2 V1.2 V，這表示，這表示( ( ) )A A電路通過(guò)電路通過(guò)1 C1 C的電荷量，電源把的電荷量，電源把1.2 J1.2 J其其他形式能轉(zhuǎn)化為電能他形式能轉(zhuǎn)化為電能B B電源在每秒內(nèi)把電源在每秒內(nèi)把1.2 J1.2 J其他形式能轉(zhuǎn)化為其他形式能轉(zhuǎn)化為電能電能C C該電源比電動(dòng)勢(shì)為該電源比電動(dòng)勢(shì)為1.5 V1.5 V的干電池做功少的干電池做功少D D該電源與電動(dòng)勢(shì)為該電源與電動(dòng)勢(shì)為1.5 V1.5 V的干電池相比，的干電池相比，通過(guò)通過(guò)1 C1 C電荷量時(shí)轉(zhuǎn)化的電能少電荷量時(shí)轉(zhuǎn)化的電能少AD3 3圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的

5、一些符號(hào)，下列說(shuō)法正確圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號(hào)，下列說(shuō)法正確的是的是( ( ) )A A該電池的容量為該電池的容量為500 mAh500 mAhB B該電池的電動(dòng)勢(shì)為該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6 V3.6 VC C該電池在工作該電池在工作1 1小時(shí)后達(dá)到的電流為小時(shí)后達(dá)到的電流為500 mA500 mAD D若電池以若電池以10 mA10 mA的電流工作，可用的電流工作，可用5050小時(shí)小時(shí)ABD 3 3、電池的容量、電池的容量: :（1 1）電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以）電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以AhAh或或mAhmAh作單位作單位（2 2）對(duì)同一種電池，體積越大，電池容

6、量越大，內(nèi)阻越小）對(duì)同一種電池，體積越大，電池容量越大，內(nèi)阻越?。? 3）對(duì)同樣的電池，小電流，間斷放電比大電流連續(xù)放電容量大）對(duì)同樣的電池，小電流，間斷放電比大電流連續(xù)放電容量大二、閉合電路歐姆定律二、閉合電路歐姆定律1.1.內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正正比，跟內(nèi)、比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成外電路中的電阻之和成反反比比2.2.表達(dá)式：表達(dá)式：I I_，只適用于純電阻電路，只適用于純電阻電路3.其他表達(dá)形式其他表達(dá)形式(1)電勢(shì)降落表達(dá)式：電勢(shì)降落表達(dá)式：E_或或EU外外Ir；(2)能量表達(dá)式：能量表達(dá)式：EI_I2r.4.4.路端電壓、電

7、路中的電流與負(fù)載的關(guān)系路端電壓、電路中的電流與負(fù)載的關(guān)系 對(duì)于外電阻是純電阻的情況，外電阻增大，路端電壓對(duì)于外電阻是純電阻的情況，外電阻增大，路端電壓增增大大，電路中的總電流，電路中的總電流減小。減小。普適普適 由由U UE EIrIr可知，路端電壓隨著電路中電流的增大可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而而減小減?。籙 UI I關(guān)系圖線如圖關(guān)系圖線如圖三、三、U UI I關(guān)系關(guān)系5 5圖中每一點(diǎn)電壓和電流的比值代表此時(shí)的圖中每一點(diǎn)電壓和電流的比值代表此時(shí)的外電阻外電阻( (外電路外電路為純電阻）為純電阻） 1 1當(dāng)電路斷路即當(dāng)電路斷路即I I0 0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)

8、勢(shì)2 2當(dāng)外電路電壓為當(dāng)外電路電壓為U U0 0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為短路電流短路電流3 3圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻內(nèi)阻，即，即r r| |k k|.|.4 4圖中每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積代表輸出圖中每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積代表輸出功率功率注意：縱坐標(biāo)不一定從零開(kāi)始，此注意：縱坐標(biāo)不一定從零開(kāi)始，此時(shí)橫截距不一定為短路電流時(shí)橫截距不一定為短路電流5 5如圖，直線如圖，直線OACOAC為某一直流電源的總為某一直流電源的總功率隨著電流變化的圖線，拋物線功率隨著電流變化的圖線，拋物線OBCOBC為同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流為同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I I變化的

9、圖線。若變化的圖線。若A A、B B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A2A，則下面說(shuō)法中正確的是則下面說(shuō)法中正確的是( )( )A A電源的電動(dòng)勢(shì)為電源的電動(dòng)勢(shì)為3V3V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1 1 B B線段線段ABAB表示的功率為表示的功率為2W2WC C電流為電流為2A2A時(shí)，外電路電阻為時(shí)，外電路電阻為0.5 0.5 D D電流為電流為3A3A時(shí)，外電路電阻為時(shí)，外電路電阻為224 4如圖，如圖，a a是某電源的是某電源的U U- -I I圖線，圖線，b b是電阻是電阻R R的的U U- -I I圖線，這個(gè)電源的內(nèi)阻等于圖線，這個(gè)電源的內(nèi)阻等于 。把這個(gè)電源和這個(gè)電阻把這個(gè)電源和這個(gè)電阻R R

10、串聯(lián)成閉合電路，串聯(lián)成閉合電路，電源消耗的總功率為電源消耗的總功率為 。29 WABC6 6、電源的、電源的U U- -I I圖線和電阻的圖線和電阻的U U- -I I圖線交點(diǎn)為工作點(diǎn)圖線交點(diǎn)為工作點(diǎn)二、閉合電路的幾個(gè)功率二、閉合電路的幾個(gè)功率rRrRErRrRErRRERIP222)(2222222出4 4電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系P出出EII2rrIE2r2E24r. 當(dāng)當(dāng) IE2r(即內(nèi)外電阻相等即內(nèi)外電阻相等)時(shí)，電源的輸出功率最大，時(shí)，電源的輸出功率最大，PmE24r. AR R1 1RR2 2B B7 7、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路研究電源輸出

11、功率變化情況。、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路研究電源輸出功率變化情況。電源電源E E電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻恒定，電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻恒定，R R1 1為滑動(dòng)變阻器，為滑動(dòng)變阻器，R R2 2、R R3 3為定值電為定值電阻，阻， 、 為理想電表。為理想電表。(1)(1)若滑動(dòng)片若滑動(dòng)片P P由由a a滑至滑至b b時(shí)時(shí) 示數(shù)一直變小，則示數(shù)一直變小，則R R1 1和和R R2 2必須滿足的必須滿足的關(guān)系是關(guān)系是_。(2)(2)若若R R1 16 ,R6 ,R2 2=12 =12 ，電源內(nèi)電阻，電源內(nèi)電阻r=6 r=6 ，當(dāng)滑動(dòng)片，當(dāng)滑動(dòng)片P P由由a a滑至滑至b b時(shí)，電源時(shí)，電源E E的輸出功率的輸出功率

12、P P隨外電路總電阻隨外電路總電阻R R的變化關(guān)系如圖乙的變化關(guān)系如圖乙所示，則所示，則R R3 3的阻值應(yīng)該選擇的阻值應(yīng)該選擇( )( )A.2 A.2 B.4 B.4 C.6 C.6 D.8 D.8 甲甲乙乙 因此因此R越大，越大，越大；越大；當(dāng)當(dāng)Rr時(shí)，電源有最大輸出功率時(shí)，時(shí)，電源有最大輸出功率時(shí)，效率僅為效率僅為50%（ 外電阻為純電阻）外電阻為純電阻）答案：答案：(1)5 (2)30 V8、D答案：答案：D答案：答案：(1)5 V(2)0.32 WC答案：答案：C由題圖可知，當(dāng)電路工作點(diǎn)坐標(biāo)為由題圖可知，當(dāng)電路工作點(diǎn)坐標(biāo)為(3.0,3.0)時(shí)，時(shí)，電源的輸出功率有最大值，將已知電阻

13、接入電源的輸出功率有最大值，將已知電阻接入電路，若已知電阻與電源組成的工作點(diǎn)越接電路，若已知電阻與電源組成的工作點(diǎn)越接近坐標(biāo)近坐標(biāo)(3.0,3.0)，電源的輸出功率就越大，當(dāng)，電源的輸出功率就越大，當(dāng)R1單獨(dú)接入電路時(shí)，工作點(diǎn)最接近坐標(biāo)單獨(dú)接入電路時(shí)，工作點(diǎn)最接近坐標(biāo)(3.0,3.0)，故，故D正確正確三、電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題三、電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題C C1212、如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為、如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為E E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接。只合上開(kāi)關(guān)三個(gè)電阻相接。只合上開(kāi)關(guān)S S1 1，三個(gè)燈泡都能正常工作，如，三個(gè)燈泡都能正常工作，如果再合上果再合上S S2

14、 2，則下列表述正確的是，則下列表述正確的是( )( )A.A.電源輸出功率減小電源輸出功率減小 B.B.L L1 1上消耗的功率增大上消耗的功率增大C.C.通過(guò)通過(guò)R R1 1上的電流增大上的電流增大 D.D.通過(guò)通過(guò)R R3 3上的電流增大上的電流增大1313、電動(dòng)勢(shì)為、電動(dòng)勢(shì)為E E、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r r的電源和定值電阻的電源和定值電阻R R1 1、R R2 2及及滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R連接成如圖所示的電路。當(dāng)滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向的觸頭由中點(diǎn)滑向b b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )( )A.A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大電壓表

15、和電流表讀數(shù)都增大B.B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大A1414、所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)、所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E E=6.00 V=6.00 V，其內(nèi)阻可忽略不計(jì)。，其內(nèi)阻可忽略不計(jì)。電阻的阻值分別為電阻的阻值分別為R R1 1=2.4 k=2.4 k、R R2 2=4.8 k=4.8 k，電容器的電容，電容器的電容C C=4.7 =4.7 F F。閉合開(kāi)關(guān)。閉合開(kāi)關(guān)S S，待電流穩(wěn)定后，待電流穩(wěn)定后，用電壓表測(cè)用電壓表測(cè)R R1 1

16、兩端的電壓，其穩(wěn)定值為兩端的電壓，其穩(wěn)定值為1.50 V1.50 V。(1)(1)該電壓表的內(nèi)阻為多大？該電壓表的內(nèi)阻為多大？(2)(2)由于電壓表的接入，電容器的帶電由于電壓表的接入，電容器的帶電荷量變化了多少？荷量變化了多少？四、含電容器電路的計(jì)算四、含電容器電路的計(jì)算【解析解析】(1)(1)設(shè)電壓表的內(nèi)阻為設(shè)電壓表的內(nèi)阻為R RV V，測(cè)得，測(cè)得R R1 1兩端的電壓為兩端的電壓為U U1 1，R R1 1與與R RV V并聯(lián)后的總電阻為并聯(lián)后的總電阻為R R，則有：，則有：1/R=1/R1/R=1/R1 1+1/R+1/RV V，由串聯(lián)電路的規(guī)律得：由串聯(lián)電路的規(guī)律得：R/RR/R2

17、2=U=U1 1/(E-U/(E-U1 1) )聯(lián)立以上兩式，得聯(lián)立以上兩式，得R RV V=R=R1 1R R2 2U U1 1/R/R1 1E-(RE-(R1 1+R+R2 2)U)U1 1 ，代入，代入已知數(shù)據(jù)得已知數(shù)據(jù)得R RV V=4.8 k=4.8 k。 (2)(2)電壓表接入前，電容器上的電壓電壓表接入前，電容器上的電壓U UC C等于電阻等于電阻R R2 2上的電壓，上的電壓，R R1 1兩兩端的電壓為端的電壓為 U UR1R1，則，則U UC C/U/UR1R1=R=R2 2/R/R1 1又又E=UE=UC C+U+UR1R1。接入電壓表后，電容器接入電壓表后，電容器上的電壓

18、為上的電壓為U UC C=E-U=E-U1 1由于電壓表的接入，電容器帶電荷量增加了，由于電壓表的接入，電容器帶電荷量增加了，Q=C(UQ=C(UC C-U-UC C) )由以上各式代入數(shù)據(jù)解得由以上各式代入數(shù)據(jù)解得Q=2.35Q=2.351010-6-6C C。【答案答案】(1)4.8 k(2)(1)4.8 k(2)增加了增加了2.352.351010-6-6 C C【答案答案】 8 23W 16、如圖所示的電路中，兩平行金屬板、如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩水平放置，兩板間的距離板間的距離d=40 cm。電源電動(dòng)勢(shì)。電源電動(dòng)勢(shì)E=24 V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r=1，電阻電阻R=15。閉合開(kāi)關(guān)。閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從小球從B板小孔以初速度板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小豎直向上射入板間。若小球帶