2018-2019學(xué)度高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版3-1資料：第二章第3講研究閉合電路

第3講研究閉合電路第二章電路1.了解電源電動勢的基本含義，了解內(nèi)電路、外電路，知道電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和.2.掌握閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，理解各物理量及公式的物理意義.3.會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系.目標(biāo)定位二、閉合電路的歐姆定律三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系對點(diǎn)檢測自查自糾欄目索引一、電動勢四、閉合電路的動態(tài)分析1.定義：電動勢在數(shù)值上等于

時電源正負(fù)兩極間的

.通常用E來表示.2.單位：

，符號

.3.電源的作用：維持電路兩端始終有一定的電勢差，使電路中保持持續(xù)的電流.答案一、電動勢知識梳理不接用電器電壓伏特V例1關(guān)于電動勢E的說法中正確的是(

)A.電動勢E等于電源接入電路后兩極間的電勢差B.電動勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關(guān)C.電動勢E表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的特性D.電動勢E的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同典例精析解析答案返回解析電動勢E表征電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的特性，電動勢的大小等于電源沒有接入電路時，兩極間的電勢差，故A錯誤，B、C正確；電動勢和電壓盡管單位相同，但本質(zhì)上是不相同的，故D錯誤.BC總結(jié)提升返回總結(jié)提升電源實(shí)質(zhì)上是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置.不同種類的電源，把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)不同，電動勢也不同.1.內(nèi)、外電路：

的電路叫做內(nèi)電路；

的電路叫做外電路.

的電阻稱為外電阻，

的電阻即電源的電阻稱為內(nèi)電阻.2.特點(diǎn)：外電路中電流由電源

流向

，沿電流方向電勢

；電源內(nèi)部電流方向由

極到

極電勢升高.3.閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的

成正比，跟_______________________成反比.答案知識梳理二、閉合電路的歐姆定律電源內(nèi)部電源外部外電路內(nèi)電路上電勢高的一端電勢低的一端降低負(fù)正電動勢內(nèi)、外電路的電阻之和

答案(2)公式：I＝_______ ①或E＝IR＋I(xiàn)r ②或E＝___＋____. ③(3)適用條件：①、②適用于外電路為

電路，③適用于一切電路.U外U內(nèi)純電阻答案【深度思考】我們用電壓表直接連接電源的兩端，電壓表的讀數(shù)______(填“大于”、“小于”或“等于”)電源電動勢.為什么？答案因?yàn)殡娫匆灿袃?nèi)阻，用電壓表和電源正、負(fù)極相連時，相當(dāng)于電源與電壓表串聯(lián)，電壓表讀數(shù)是路端電壓，小于電源電動勢.小于典例精析解析答案方法點(diǎn)撥例2在圖1所示的電路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電流表時，其讀數(shù)為0.5A；當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電壓表時，其讀數(shù)為1.8V.求電源的電動勢和內(nèi)電阻.圖1方法點(diǎn)撥解析當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電流表時，R1被短路，回路中的電流I1＝0.5A，由閉合電路歐姆定律得：E＝I1(R2＋r)代入數(shù)據(jù)得：E＝0.5(5＋r) ①當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電壓表時，由閉合電路歐姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r)E＝0.2(14＋r) ②聯(lián)立①②得：E＝3V，r＝1Ω答案3V

1Ω方法點(diǎn)撥應(yīng)用閉合電路的歐姆定律解決問題時，應(yīng)認(rèn)清各元件之間的串、并聯(lián)關(guān)系，然后根據(jù)部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯(lián)特點(diǎn)求出部分電路的電壓和電流.特別要注意電壓表測量哪一部分電壓，電流表測量哪個電路的電流.針對訓(xùn)練如圖2所示，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動變阻器R3的阻值變化范圍為0～10Ω，求電路的總電流的取值范圍.解析答案返回圖2解析當(dāng)R3阻值為零時，R2被短路，外電阻最小，電路的總電流最大.當(dāng)R3阻值為10Ω時，外電阻最大，電路的總電流最小.答案0.55～1A返回1.路端電壓：

的電壓.2.路端電壓的表達(dá)式：U＝

.3.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當(dāng)外電阻R增大時，電流I減小，路端電壓

.(2)當(dāng)外電阻R減小時，電流I增大，路端電壓

.(3)兩個特例：外電路斷開時，R→∞，I＝

，U＝

，據(jù)此特點(diǎn)可測電源電動勢.外電路短路時，R＝0，I＝___，U＝

，據(jù)此特點(diǎn)可以理解不允許將電源兩端用導(dǎo)線直接連接的原因.答案三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系知識梳理外電路兩端E－Ir增大減小0E04.外電壓U與電流I的關(guān)系由U＝E－Ir可知，U－I圖象是一條斜向下的直線，如圖3所示.答案圖3(1)圖象中U軸截距E表示電源的

.(2)I軸截距I0等于

.(3)圖線斜率的絕對值表示電源的

，即

＝||.注意：若縱坐標(biāo)上的取值不是從零開始，則橫坐標(biāo)截距不表示短路電流，但斜率的絕對值仍然等于內(nèi)阻.電動勢短路電流內(nèi)阻r例3如圖4所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U－I圖象，則下列說法中正確的是(

)典例精析解析答案圖4返回A.電動勢E1＝E2，短路電流I1>I2B.電動勢E1＝E2，內(nèi)阻r1>r2C.電動勢E1>E2，內(nèi)阻r1<r2D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大解析由題圖可知兩電源的U－I圖線交縱軸于一點(diǎn)，則說明兩電源的電動勢相同；交橫軸于兩不同的點(diǎn)，很容易判斷電源1的短路電流大于電源2的短路電流，則A項(xiàng)正確.又由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對值大于圖線1的斜率的絕對值，即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻，則可知B、C項(xiàng)錯誤.由圖象可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量，可知D項(xiàng)正確.答案AD返回四、閉合電路的動態(tài)分析例4在如圖5所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器R3的滑動觸頭P向下滑動時(

)典例精析解析答案圖5A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小方法總結(jié)返回解析R3的滑動觸頭向下滑動，R3接入電路中的阻值變大，導(dǎo)致并聯(lián)電路的阻值變大，電路的總電阻變大，干路電流變??；并聯(lián)電路的電阻變大，則并聯(lián)電路的分壓增大，即R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，所以流過這一支路的電流變大，由于干路電流變小，所以電流表的示數(shù)變??；因?yàn)镽2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，使得R2兩端分壓變大，電壓表示數(shù)變大，本題答案為A.答案

A方法總結(jié)方法總結(jié)返回1.(閉合電路歐姆定律的理解及應(yīng)用)有兩個相同的電阻，阻值為R，串聯(lián)起來接在電動勢為E的電源上，通過每個電阻的電流為I；若將這兩個電阻并聯(lián)，仍接在該電源上，此時通過一個電阻的電流為

，則該電源的內(nèi)阻是(

)解析答案對點(diǎn)檢測自查自糾1234解得，r＝4R.C答案12342.(路端電壓與負(fù)載的關(guān)系)(多選)對于電動勢和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)(

)A.U隨R的增大而減小B.當(dāng)R＝0時，U＝0C.當(dāng)電路斷開時，I＝0，U＝0D.當(dāng)R增大時，U也會增大BD3.(電源的U－I圖象)(多選)如圖6所示為某一電源的U－I圖象，由圖可知(

)解析答案1234圖6A.電源電動勢為2VB.電源內(nèi)阻為

ΩC.電源短路時電流為6AD.電路路端電壓為1V時，電路中電流為5A解析由U－I圖象可知，電源電動勢E＝2V.AD4.(閉合電路的動態(tài)分析)如圖7所示的電路，閉合開關(guān)S，待電路中的電流穩(wěn)定后，減小R的阻值，則(

)解析答案圖71234A.電流