20132014学年物理(沪科版)选修31教案第七章第2讲闭合电路的欧姆定律.doc

第2讲　闭合电路的欧姆定律 一、电动势和内阻 1．电源：是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电能的装置． 2．电动势：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电荷量的比值，E＝，单位：V. 3．电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 4．内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一个重要参数． 二、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路 (2)内、外电压的关系：E＝U外＋U内． 2．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)公式 (3)路端电压与外电阻的关系 ①负载R增大―→I减小―→U内减小―→U外增大 外电路断路时(R＝无穷)，I＝0，U外＝E. ②负载R减小―→I增大―→U内增大―→U外减小． 外电路短路时(R＝0)，I＝，U内＝E. 三、路端电压跟干路电流的关系 路端电压跟电流的关系是U＝E－Ir，用图象表示如图所示． 此图象的物理意义是： 1．纵轴截距：图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的电动势． 2．斜率：图线斜率的绝对值在数值上等于电源的内阻，路端电压U随干路电流I变化的本质原因是由于电源内阻的存在． 3．外电压和内电压：图中U与U′分别表示电流为I1时的外电压和内电压．从图象可以看出，I增大时，外电压U减小；内电压U′增大，但二者之和保持不变． 4．横轴截距：图中Im等于短路电流，Im＝. 一段导体两端的电压与通过的电流的图象如图所示，斜率等于导体的电阻，即R＝. 1．关于电动势，以下说法中正确的是(　　) A．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大 解析：　电动势是电源本身的属性，是由电源本身决定的，与外电路的组成及变化无关，故C、D错误．由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.用电压表直接测量电源两极时，虽然电压表的电阻很大，但电路中也有电流，内电路中也有电压降落，电压表直接测量电源两极得到的电压数值应略小于电动势，B正确，A错误． 答案：　B 2．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　) A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能 B．无论接不接入外电路，蓄电池两极间的电压都为2 V C．蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能 D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大 解析：　根据电动势的定义和表达式E＝，非静电力移动1 C电荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转变为电能，A正确；C错．在没接入外电路时，蓄电池两极间的电压等于电动势，但若接入外电路后，两极间的电压将小于电动势，所以选项B错误．电动势是描述电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量，E蓄电池＝2 VE干电池＝1.5 V，故D正确． 答案：　AD 3．如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω.下列说法中正确的是(　　) A．当S断开时，UAC＝9 V B．当S闭合时，UAC＝9 V C．当S闭合时，UAB＝7.5 V，UBC＝0 D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0 答案：　AC 4.电路如图所示，已知电池组的总内阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝5 Ω，电压表的示数U＝2.5 V，则电池组的电动势E应等于(　　) A．2.0 V　　　B．2.5 V C．3.0 V D．3.5 V 解析：　E＝(2.5＋1×2.5/5) V＝3.0 V，A、B、D错误，C正确． 答案：　C 5.在如图所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是(　　) A.变大，变大 B.变小，变大 C.变大，变小 D.变小，变小 解析：　当滑片向右移动时，R变大，根据闭合电路欧姆定律：电路中的电流I＝变小，即电流表读数变小；电压表读数U＝E－I(R0＋r)变大，B正确． 答案：　B 2011年7月6日18时45分，山东省枣庄防备煤矿有限公司井下255米处一台空气压缩机着火，初步核查造成事故区域36名矿工被困．井内装有火警报警器，如图是其部分电路示意图．其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，B为值班室报警电铃．当传感器R2所在处出现火情时，电流表A显示的电流I、报警电铃两端的电压U的变化情况是(　　) A．I变大，U变大　　　　　　B．I变小，U变小 C．I变小，U变大 D．I变大，U变小 解析：　当传感器R2所在处出