gz学生版《直流电路电学实验》【高中物理导学】.doc

物理导学： 《直流电路、电学实验》 1.电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律（一） 【要点导航】 一、电源电动势 1．电源：从能的转化角度来看，电源是通过非静电力做功把其它形式能转化为电势能的装置。 2．电源的电动势：各种电源把其它形式的能转化为电势能的本领是不同的，这种本领可用电源电动势来描述，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。 3．电动势的定义式：如果移送电荷q时静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E＝W/q。式中W、q的单位是焦耳（J）、库仑（C）；电动势E的单位是伏特（V）。对某个电源来说W/q是个定值，对不同的电源来说，流过相同的电量时，电源提供的电势能越多（即W/q越大），则电源转化能的本领大，也就是电源电动势大。一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义是电路中流过电量为1C时，干电池将化学能转化为电势能的量是1.5J4．电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压（）电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测出。 5．电动势的符号是E，国际单位是伏特)；是一个标量，但有方向，在电源内部由负极指向正极。 6．电源内阻：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫电源内阻。1．：源电动势闭合电路电势降落之和 (一切电路) 2.在外电路为纯电阻的闭合电路电流跟电源电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。这个闭合电路欧姆定律。 ； 或 (纯电阻电路) 【同步导学路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：有（1）外电路的电阻增大时，路端电压升高：增函数；（2）外电路断开时，R ∞，路端电压U =E时，内阻； （3）外电路短路时，R=0，U=0， (短路电流)，短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r一般很小，短路电流很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾2.路端电压与电流的关系（1）路端电压 ：一次减函数 路端电压U与电流I的关系图线，如图所示依据公式或图线可知：路端电压随总电流的增大而减小 （2）纵截距电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E（3）截距路端电压为零时，即外电路短路时的电流内阻等于图线斜率绝对值。 （4）电源的U—I图象反映了电源的特征（电动势E、内阻r)范例导学1、如图为某一电源的外特性曲线，由图可知，该电源的电动势为_________V，内阻为_____Ω，外电路短路时通过电源的电流强度为________A。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2、如图所示的电路中，已知R3＝4，电流表的读数为0.75A，电压表的读数为2V。由于某一只电阻的断路，使电流表的示数变为0.8A，电压表的示数变为3.2V。　　(1)是哪一只电阻发生了断路？ 　　(2)电源的电动势和内阻各是多少？ 3、一个电源路端电压U随外电阻的变化规律如图）所示图中U=12V的直线为图线的渐近线和一个变阻器R0接成如图（）所示电路，允许通过最大电流为2A变阻器最大阻值为R0=22Ω求（1）电源电动势和内电阻（2）空载时A、B输出电压范围（3）A、B两端所接负载的电阻值能力如图(甲)所示，一网络式电路，每个电阻均为R=100Ω，问C、D间应联人多大电阻才能使A、B间的总电阻与“格子”数目无关?若该电路接上380V恒定电源，则电源输出功率为多少?、质量为，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内的电子个数是（ ） A. B. C. D. 2.闭合电路的欧姆定律（二） 电路中的能量转化 【要点导 一、闭合电路的功率 1、电源的总功率：P总＝EI 纯电阻电路： 2、电源内电路消耗的功率： r一定，有： 3、电源的输出功率： 若外电路电阻为纯电阻，则: ∴当R=r时，电源有最大输出功率： 当电源的输出功率为P0，且P0，则对应于此时的外电路的电阻为R1、R2，（如图）。可以证明，。输出功率随外电阻的变化关系： 　　　　　　　　　　　　　　 函数关系： 二、电路中的能量转化 1、功率关系：（能量守恒） 即： 2、电源的效率： :增函数关系 【范例导学1. 三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A．若将它们连接成图1、图2所示电路，且灯泡都正常发光．　　（1）试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；　　（2）分别