2014高中物理 2.4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 课件（教科版选修3-1）（ 2013高考）.ppt

借题发挥　电容器和电路并联时，电容器两端的电压和它并联的用电器的电压相同，与电容器串联的电阻无电流，相当于短路，以上是稳定态的分析，如果电路有变化，电容器就会有充、放电，此时按ΔQ＝CΔU分析． 答案　C 解析　滑片P向右移动，电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，所以电流表示数变小．电源内电压减小，R0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B项正确． 答案　B 单击此处进入 活页规范训练 4　电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律 1．知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 2．明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和． 3．掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义． 4．知道什么是路端电压． 电能 机械能 电压 电压 电能 Ir 路端电压 IR U外＋Ir E－Ir 干路电流 短路电流 电动势 内电阻 增大 减小 0 E 0 一、电源的电动势 1．对电动势的理解 从能量转化的角度来看，非静电力移动电荷做功的过程，就是把其他形式的能转化为电能的过程．在不同的电源中，非静电力不同，其做功本领也不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极．非静电力做功多少不同，则转化成电能的多少就不同，物理学中用电动势来描述电源的这种特性． 2．电势差与电动势的比较 3.内外电路电势的升降 在理解课本图的基础上，我们还可以把电源看成等效的两部分即无内电阻理想电源和电阻r的串联，则闭合电路内外电路的电势升、降如图2－4－3所示． 从电源正极开始，沿电流流向，先经过电阻r，电势降低Ir，再经过外电路电阻R，电势又降低IR；由电源的负极到正极非静电力作用，使电势又升高E，电源正负极的电势用φ1、φ2表示，对整个过程有φ1－Ir－IR＝φ2，即φ1－φ2＝Ir＋IR，亦即E＝U内＋U外． 2．U外与E的关系 (1)用电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以U外E. (2)当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U内＝0，故此时E＝U外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压，这提供了测E的一种方法． 2．常用方法 (1)直观法：任一电阻增大(减小)，则电路的总电阻增大(减小)．该电阻两端的电压一定会增大(减小)，而通过该电阻的电流会减小(增大)． (2)极值法：因滑动变阻器引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑到两极端去分析． (3)特殊值法：对有些复杂难以直接判断的问题，可采用特殊值代入帮助分析． (4)求差法 有时会遇到判断某一并联支路上电流的变化，当此支路的电阻变大(或变小)时，而支路两端的电压也变大(或变小)，应用部分电路欧姆定律I＝U/R就无法判断该支路电流怎样变化，这时，应判断出干路上及其他并联支路中的电流，然后利用干路上的电流等于各支路电流之和进行判断． 解析　当S闭合时，R1和R2并联接入电路，得E＝1.6＋0.4r，当S断开时，只有R1接入电路，外电阻变大，总电流减小，路端电压增大， 得E＝1.7＋0.3r，两式联立得，E＝2 V，r＝1 Ω. 答案　2 V　1 Ω 借题发挥　对于一个确定的电源，其电动势和内电阻是某一确定的值，不随外电路的变化而变化．这里涉及两个未知量，我们可以应用数学知识列出关于电源电动势和内电阻的一个二元一次方程组． 答案　B 【典例2】如图2－4－6所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(　　)． A．电灯L变亮，安培表的示数减小 B．电灯L变亮，安培表的示数增大 C．电灯L变暗，安培表的示数减小 D．电灯L变亮，安培表的示数不变 解析　变阻器的滑片向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，电路中的总电流减小，所以安培表的示数减小，所以B、D两项均错．电源内阻不变，所以电源内阻上的电压减小，路端电压增大，即电灯两端的电压增大，所以电灯L变亮，所以A项对、C项错． 答案　A 借题发挥　处理动态分析这类问题的一般思路是按“部分电路―→全电路―→部分电路”的顺序，使得出的每一个结论都有依据，最后得出正确的结论． 【变式2】 如图2－4－7所示，A、B、C三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头P向下滑动时，三只电灯亮度的变化是(　　)． A．A、B、C都变亮 B．A、B变亮，C变暗 C．A、C变亮，B变暗 D．A变亮，B、C变暗 答案　B 2．求某电容器在动态电路中的电量变化量ΔQ，可先确定变化前后两个稳定态，根据情况分别求出Q1、Q2，根据ΔQ＝Q2－Q1求解．如果ΔQ0说明电源给电容器充电；如果ΔQ0， 说