1、第三节研究闭合电路问题探究在不同的工作电路中,工作电源是有很大差异的,你知道主要的差异在哪里吗?答案:电源是一种能量的转换装置,它的工作主要是将其他形式的能转换为电能,而不同的电源这种转换本领是不同的,在物理学中通常是用电动势表示这种本领,电源的主要差异就是电动势不同,不同的用电器按需要必须配置不同电动势的电源,以满足用电器工作的要求.自学导引1.电源的最基本的特征是有_,正极的电势比负极的电势_,两极间存在_.不同的电源在没有接入电路时两极间的_,这个电压与电源的_在数值上是相等的.答案:两个极高电压电压不同电动势2.闭合电路的欧姆定律的表达式是_,E是_,R是_,r是_.答案: 电源电动势
2、电路的外电阻电源的内电阻3.电源的外电路两端的电压叫做路端电压,路端电压_,实验结果表明_的大小有关.答案:U=E-Ir路端电压与负载4.电源的电动势和内阻的大小可通过实验进行测量,在实验时,有两种数据处理方法,分别是_和_.答案:计算法作图法疑难剖析电动势的物理意义【例1】 关于电动势,下列说法正确的是（）A.电源电动势在数值上等于路端电压B.当外电阻发生变化时,电源电动势也发生变化C.电源电动势在数值上等于内、外电路上的电压之和,与内外电路的组成无关D.电源电动势的大小可以通过实验进行测定解析:电源电动势反映电源转换能量的本领,与外电路的电阻无关,选项B错,C正确.电动势在数值上等于电路的
3、内、外电压之和,与路端电压的数值不完全一样,选项A错.电动势一般情况下是不变的,可以利用实验测定,选项D正确.答案:CD温馨提示:电源电动势反映电源本身的属性,与外电路无关,它的大小反映电源的本领,尽管电动势和电压的单位相同,但物理意义不同.闭合电路欧姆定律的应用【例2】 用电动势为12 V的直流电源对某纯电阻电路供电,此时电源的端电压为8 V,输出电流为2 A.若将外电路电阻增大到原来的2倍,则输出电流和端电压分别为()A.1.0 A,8.0 VB.1.2 A,9.6 VC.1.5 A,9.6 VD.1.8 A,10 V解析:由题设可知,R1=U1/I1=4 ,而E=I1(R1+r),r=2
4、 ,R2=2R1=8 ,U2=I2R2=9.6 ,正确选项为B.答案:B温馨提示:本题充分利用部分和闭合电路欧姆定律,先求解电源内阻,再计算外电阻改变后的端电压和输出电流.电路的动态分析【例3】 在如图231所示的电路中,当可变电阻的阻值R变大时（）图2-3-1A.A、B间电压增大B.A、B间电压减小C.通过R2的电流减小D.通过R的电流增大解析:可变电阻R的阻值变大时,应该有RR总U内(=Ir)选项A正确.答案:A温馨提示:电源工作的外电路中,某个电阻的变化会引起整个电路的电流电压变化,要确定某部分的电流电压变化,只能根据欧姆定律和串并联电路的特征来确定.电源电动势和内阻的测定【例4】 如图
5、2-3-2所示的是两个闭合电路中两个电源的UI图象,下列说法中正确的是（）图2-3-2A.电动势E1=E2,内阻r1r2C.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1I2D.当两电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大解析:电源的电动势和内阻的测定可以通过UI图线来完成,由图线可知,E1=E2,两电源的短路电流I1I2,(图线的横截距)故内阻r=E/I,r1r2,选项AC正确.因图线1的斜率小于图线2的斜率,由图线可以得到U=kIU2U1,选项D正确.答案:ACD温馨提示:利用实验描绘的UI图线可以比较两电源的电动势和内阻之间的关系,在实验中经常使用该方法.拓展迁移在图2-3-3的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=2 ,已知R1=2 ,R2=6 ,滑动变阻器的总阻值R3=12 .求图2-3-3(1)滑动变阻器的滑片P移到什么位置时,电压表有最大值和最小值?各是多少?(2)如果移动变阻器的滑片P,使电压表的读数为1 V,变阻器的有效阻值是多大?解析:(1)当P滑到最左端时,电压表被短路,读数最小,最小值为零,当P滑到最右端时,R2和R3并联的电阻最大,电压表读数最大,且.(2)当电压表的读数为1 V时,.答案:(1)当P滑到最左端时,电压表有最小值为0;当P滑到最右端时,电压表有最大值为3 V03 V(2)1.33