1、,電路,3,閉合電路的歐姆定律,第八章,一、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 1.電動(dòng)勢(shì)E (1)物理意義：反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量. (2)大?。旱扔陔娐分型ㄟ^(guò)1C電荷量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值，也等于電源電路時(shí)兩極間的電壓.,未接入,電源電動(dòng)勢(shì)的大小由來(lái)決定. 電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，但為了說(shuō)明問(wèn)題方便，習(xí)慣上規(guī)定電動(dòng)勢(shì)的方向，在電源內(nèi)部從極指向極. 電動(dòng)勢(shì)不是電壓. 2.內(nèi)電阻r：電源內(nèi)部電路的電阻，有電流通過(guò)時(shí)自身會(huì)產(chǎn)生熱量，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.,電源本身,負(fù),正,二、閉合電路歐姆定律 1.內(nèi)容：閉合電路里的電流跟成正比，跟成反比. 2.公式： . E=U外+Ir,電源的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)外電路的

2、電阻之和,3.路端電壓：外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓，U外=E-Ir. (1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，總電流I，路端電壓U外. 當(dāng)外電路斷開時(shí)，I=，U外=. (2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，總電流I，內(nèi)電壓，路端電壓. 當(dāng)外電路短路時(shí)，外電阻R= ， I=，U外=.,0,E,增大,增大,減小,0,0,減小,增大,(3)圖象：U外-R關(guān)系圖線如8-3-1所示， 由圖象可知，隨著外電阻R的增大，路端電壓逐漸 .,圖8-3-2,圖8-3-1,增大,U外-I關(guān)系圖象如圖8-3-2所示， 由U外=E-Ir可知，圖線為一條直線，與縱軸交點(diǎn)為，與橫軸交點(diǎn)為，直線的斜率表示.,電源電動(dòng)勢(shì),短路電流,電源內(nèi)阻,電路的

3、動(dòng)態(tài)分析 在如圖8-3-3所示電路中,當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)時(shí)(),圖8-3-3,A.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,根據(jù)題意分析得：把題中的電壓表和電流表都看做是理想的，電路簡(jiǎn)化成：R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián).當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)時(shí)，R3阻值變小.R2、R3并聯(lián)部分總電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路原理，R1和內(nèi)電阻上電壓增大，R2、R3并聯(lián)部分電壓減小，由此可得：外電路上總電壓變小，電壓表示數(shù)變小，R2上電流變小,但干路總電流變大，因此R3上電流變大，電流表示數(shù)變大，所以本題的正

4、確選項(xiàng)應(yīng)該為B.,變式訓(xùn)練1：如圖834所示電路中，R1=4，R2=6，電源內(nèi)阻不可忽略，電流表內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為3A，則當(dāng)S2斷開時(shí)，電流表示數(shù)可能為( ) A3.2A B2.1A C1.2A D0.8A,圖834,解析：斷開后，總電阻變大，電流變小，A錯(cuò)原來(lái)路端電壓是12V，后來(lái)路端電壓應(yīng)大于12V，電流則大于1.2A. C和D錯(cuò)，B對(duì),電源電動(dòng)勢(shì)與路端電壓的關(guān)系,圖835,變式訓(xùn)練2：如圖8-3-6所示的電路中，電源E電動(dòng)勢(shì)為3.2V，電阻R的阻值為30，小燈泡的額定電壓為3.0V，額定功率為4.5W，當(dāng)開關(guān)S接位置1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3V，那么當(dāng)開關(guān)S接到位置2

5、時(shí)，小燈泡L的發(fā)光情況是( ) A.很暗，甚至不亮 B.正常發(fā)光 C.比正常發(fā)光略亮 D.有可能被燒壞,圖8-3-6,A,閉合電路中的功率計(jì)算 三只燈泡L1、L2和L3的額定電壓分別為1.5V、1.5V和2.5V,它們的額定電流都為0.3A.若將它們連接成圖8-3-6(a)、(b)所示電路,且燈泡都正常發(fā)光.,圖8-3-6,(1)試求圖(a)電路的總電流和電阻R2消耗的電功率； (2)分別計(jì)算兩電路電源提供的電功率,并說(shuō)明哪個(gè)電路更節(jié)能.,(1)由題意，在圖(a)電路中，電路的總電流I總=IL1+IL2+IL3=0.9A U路端=E-I總r=2.55V UR2=U路端-UL3=0.05V IR

6、2=I總=0.9A R2消耗功率為PR2=IR2UR2=0.045W,(2)圖(a)電源提供的電功率 P總=I總E=0.93W=2.7W 圖(b)電源提供的電功率 P總=I總E=0.36W=1.8W 由于燈泡都正常發(fā)光,兩電路有用功率相等,而P總P總,所以,題中圖(b)電路比題中圖(a)電路節(jié)能.,(1)只要熟練掌握閉合電路的歐姆定律及功率的計(jì)算方法，本題不難解答. 電源的總功率：P總=IE=P內(nèi)+P外 電源內(nèi)阻消耗的功率：P內(nèi)=I2r 電源的輸出功率：P外=P出=IU (2)由于圖(a)中總電流為三燈電流之和，盡管E= E，仍有P總P總，該題從節(jié)能的角度為實(shí)際電路的連接提供了有力的理論依據(jù).

7、,變式訓(xùn)練3：如圖837所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm.電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)電阻r=1，電阻R=15.閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間若小球帶電量為q=110-2C，質(zhì)量為m=210-2kg，不考慮空氣阻力那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)，電源的輸出功率是多大？(取g=10m/s2),圖837,電路與力學(xué)知識(shí)的結(jié)合 電子秤是一種將力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量進(jìn)行測(cè)量的裝置.圖8-3-8(a)是某同學(xué)在科技活動(dòng)中自制電子秤的原理圖，該電子秤利用電壓表的示數(shù)來(lái)指示物體的質(zhì)量.托盤與

8、電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質(zhì)量均不計(jì).滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧相連，托盤沒(méi)有放重物時(shí)，電壓表示數(shù)為零，設(shè)變阻器總電阻為R，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，若不計(jì)一切摩擦和其他阻力.,(1)通過(guò)分析求出電壓表示數(shù)U與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式；,圖8-3-8,(2)由(1)的計(jì)算結(jié)果可知，電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量不成正比，不便于劃分刻度.請(qǐng)你利用原有器材進(jìn)行改進(jìn)，使電壓表的示數(shù)與待測(cè)物體的質(zhì)量成正比，以利于刻度的劃分，在圖8-3-8(b)的基礎(chǔ)上完成改進(jìn)電路圖，并求出電壓表的示數(shù)U與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式.,(1)設(shè)當(dāng)所稱物體的質(zhì)量為m時(shí)，彈簧被壓縮

9、的距離為x，由胡克定律和物體平衡條件得： mg=kx,即x= 由電阻定律可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效電阻為R=,由閉合電路的歐姆定律得，電路中的總電流為： I= 電壓表測(cè)得的R兩端的電壓，由歐姆定律得 U=IR=,(2)改進(jìn)后的電路圖如右圖所示 I= 此時(shí)電壓表測(cè)的仍是R兩端的電壓 U=IR=,變式訓(xùn)練4：壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖839(a)所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖839(b)所示，下列判斷正確的是( ),圖839,A. 從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) B. 從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C. 從t2到t