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1、1/5 闭合电路欧姆定律基本应用 一、知识复习(一)电源和电动势 1、电源 电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。2、电动势 如果电源移送电荷 q 时非静电力所做的功为 W,那么 W 与 q的比值 q W,叫做电源的电动势。用 E 表示电动势,则:q WE =式中 W,q的单位分别是焦耳(J)、库仑(C);电动势 E 的单位与电势、电势差的 单位相同,是伏特(V)。电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。3、影响电源的参数 电动势 电阻电池的容量(二)闭合电路欧姆定律1闭合电路欧姆定律表达式E=UIr(3)式中E为电源的电动势;U为负载两端的电压,也就
2、是电源两极之间的电压,称为路 端电压;Ir为在电源内阻上的电势降,也叫做内电压。当负载 2路端电压 负载两端的电压,也就是电源两极之间的电压,叫做路端电压。当负载是纯电阻时,路端电压U=IR,其中R是负载电阻的阻值,I是通过负载的电流。EUIr U=E-Ir 电源的电动势和内阻r是一定的,当负载电阻R增大时,电流I将减小,则电源内阻上 的电势降Ir将减小,所以路端电压U增大,所以路端电压U随外电阻的增大而增大。有两个极端情况:(1)当R,也就是当电路断开时,I0则U=E。当开路(亦称开路)时,路端电压等于电源的电动势。高一物理 第二学期 总结归纳 2/5 在用电压表测电源的电压时,是有电流通过
3、电源和电压表,外电路并非开路,这时测 得的路端电压并不等于电源的电动势。只有当电压表的电阻非常大时,电流非常小,此时 测出的路端电压非常近似地等于电源的电动势。(2)当R0时,IE/r,可以认为U=0,路端电压等于零。这种情况叫电源短路,发生短 路时,电流I叫做短路电流,二、典型例题【例 1】下列关于电源的说法,正确的是()A电源向外提供的电能越多,表示电动势越大。B电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功 C电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大 D电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大【例 2】铅蓄电池的电动势为 2 V,一节干电
4、池的电动势为 1.5V,将铅蓄电池和干电池分 别接入电路,两个电路中的电流分别为 0.1A 和 0.2A。试求两个电路都工作 20 s 时间,电 源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大?【例 3】一电池外电路断开时的路端电压为 3 V,接上 8 的负载后路端电压降为 2.4 V,则可以判定电池的电动势 E 和内电阻 r 为()AE2.4 V,r1 BE3 V,r2 CE2.4 V,r2 DE3 V,r1【例 4】如图所示电路中,电阻 R1R2R310,电源内阻 r5,电压表可视为理想 电表。当开关 S1 和 S2 均闭合时,电压表的示数为 10V。(1)电阻 R2
5、中的电流为多大?(2)路端电压为多大?(3)电源的电动势为多大?(4)开关 S1 闭合而 S2 断开时,电压表的示数变为多大?【例 5】如图,电源的内阻不可忽略已知定值电阻R1=10,R2=8当电键 S 接位置 1 时,电流表的示数为 0.20A那么当 电键 S 接位置 2 时,电流表的示数可能是下列的哪些值()A0.28A B0.25A C0.22A D0.19A 2 A R1R2 1高一物理 第二学期 总结归纳 3/5 三、课后练习 1铅蓄电池的电动势为 2V,这表示()A电路中每通过 1C 电量,电源把 2J 的化学能转变为电能 B蓄电池两极间的电压为2V C蓄电池能在1s 内将 2J
6、的化学能转变成电能 D蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为15V)的大 2下列关于电源的说法中正确的是()A电源电动势的大小,等于电源没有接入电路时电源两极间的电压的大小,所以当电源 接入电路时,电动势大小将发生变化;B闭合电路中,并联在电源两端的电压表的示数就是电源电动势的值;C电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领的大小的物理量;D在闭合电路中,电源的内电压就等于电源两端的电压。3有关电动势的说法中正确的是()A电源的电动势反映了电源将电能转化为其它形式的能的本领 B电源提供的电能越多,电源的电动势越大 C电源的电动势越大,也就是电源内的储存的电越多 D当电路
7、中通过 1 库仑电量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值 4由于摩托车等燃油放出的尾气对环境有一定的影响,所以电动车已是许多家庭的首 选。已知电动自行车的电源是三组蓄电池,若每组蓄电池的电动势为 2V。现有一辆电动自 行车须充电,问当非静电力移动 510 5 C 的电量时,使用了多少电能?5若 E 表示电动势,U 表示外电压,U表示内电压,R 表示外电路的总电阻,r 表示内电 阻,I 表示电流,则下列各式中正确的是()A.IR U =B.U E U -=C.Ir E U +=D.E r R R U +=6在如图1 所示的电路中,R 1=14.0,R 2=9.0,当开关 S 扳到位置
8、 1时,电流表的 示数为 I 1=0.20A;当开关 S 板到位置 2 时,电流表的示数为 I 2=0.30A,求电源的电动势 和内电阻。高一物理 第二学期 总结归纳 4/5 7如图所示,已知 W=1 R R R 3 2 1。当开关 S闭合后,电压表的读数为 1V;当开关 S断开后,电压表的读数为 0.8V,则电池的电动势等于()A1V B1.2V C2V D4V 8如图4 所示,已知电源电动势 E=6.3v,内阻 r=0.5,固定电阻 R1=2,R2=3,R3 是阻值为 5的滑动变阻器。按下开关 S,调节滑动变阻 器的触头,求通过电源的电流范围。9常用的手电筒是把两节一号干电池串联起来作为电
9、源,一节1 号干电池的电动势为 1.5V,两节串联后的总电动势为 3.0V。手电筒内的小灯泡的标称电压为2.5V,标称电流 为 0.3A。(1)手电筒不工作时,电源两端电压是多大?(2)小灯泡正常工作时的电阻多大?(3)若这两节电池恰能使小灯泡正常发光,则这两节电池串联后的电源内电阻多大?R2R1Rx R3Rx s r E 图 4高一物理 第二学期 总结归纳 5/5参考答案:二、典型例题【例 1】BD【例 2】4J、6J、铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大。【例 3】B【例 4】(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V【例 5】C 三、课后练习 1AD 2C 3D 4310 6 J 5BD 6E3.0V,r1.0 7C 82.13A 9(1)手电筒不工作时,电源断路,电源的路端电压等于电源电动势,即3.0V。(2)8.3(3)1.7