1、第2讲闭合电路的欧姆定律电动势和内阻1电动势(1)定义：电源在内部移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值。(2)定义式：E，单位为V。(3)大小：电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C正电荷从负极移送到正极所做的功。2内阻：电源内部导体的电阻。闭合电路的欧姆定律1闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。(2)公式I(只适用于纯电阻电路)；EU外U内(适用于所有电路)。2路端电压与外电阻的关系一般情况UIRR，当R增大时，U增大特殊情况(1)当外电路断路时，I0，UE(2)当外电路短路时，I短，U01一节干电池的电动
2、势为1.5 V，表示该电池()A一定有1.5 J的化学能转化为电能B在工作状态下两极间的电压恒定为1.5 VC比电动势为1.2 V的电池存储的电能多D将1 C的正电荷在电源内部由负极移送到正极过程中，非静电力做了1.5 J的功D2电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是()A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B因为UIR，所以当I增大时，路端电压也增大C因为UEIr，所以当I增大时，路端电压减小D若外电路断开，则路端电压为零C3(人教选修31P63第1题)一个电源接8 电阻时，通过电源的电流为0.15 A，接13 电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电
3、源的电动势和内阻分别为()A2 V1.5 B.1.5 V2 C2 V2 D.1.5 V1.5 B由闭合电路欧姆定律得EI1(R1r)，EI2(R2r)代入数据联立得r2 ，E1.5 V。4.(多选)如图所示的U I图象中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线为某一电阻R的U I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()AR的阻值为1.5 B电源电动势为3 V，内阻为0.5 C电源的输出功率为3.0 WD电源内部消耗功率为1.5 WAD5.(2019江苏物理3)如图所示的电路中，电阻R2 。断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为()
4、A1 B.2 C3 D.4 A本题考查闭合电路欧姆定律。断开S后，电压表测量的是电源电动势，由题可知电源的电动势大小为E3 V，闭合S后，电压表测量的是路端电压，即电阻R两端的电压为U2 V；根据欧姆定律可得电路中的电流为I A1 A，则电源的内电压为U内EU(32) V1 V，电源的内阻为r 1 ，选项A正确，B、C、D错误。考点一电路的动态分析1动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。2电路动态分析的方法(1)程序法(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。(3)直观法
5、当外电路的任何电阻变大(或变小)时，总电阻变大(或变小)。控制开关使串联的电阻增多时，电阻变大，使并联的电阻增多时，电阻变小。3. “并同串反”规律所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小。所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小，反之则增大。电路的动态分析(多选)将电学元件按照如图所示的电路连接，其中电源的内阻不能忽略，电压表和电流表均为理想电表，开始时滑动变阻器的滑动触头位于滑动变阻器的中间位置，电路中的小灯泡正常发光。在滑动变阻器的滑动触头逐渐向右端滑动的过程中，下列选项中正
6、确的是()A电压表的示数增大、电流表的示数增大B电压表的示数减小、电流表的示数增大C小灯泡的亮度变暗D定值电阻R1消耗的电功率减小BC在滑动变阻器的滑动触头逐渐向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可以判断，电路中总电流增大，电流表示数增大，由UIR可以判断内电压增大，则路端电压减小，小灯泡L消耗的功率减小，则其亮度变暗，C正确；流过R1的电流I1I总IL增大，电阻R1消耗的功率增大，UR1增大，D错误；电压表示数UVULUR1减小，A错误，B正确。含电容器电路的分析(多选)如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静
7、止状态，电流表和电压表均为理想电表，R2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，当光照强度增大时，下列说法正确的是()AR3的功率增大B电压表、电流表示数都增大C减小平行板间距，则液滴一定向下移动D电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动BD 此闭合电路的外电路由R1、R2、R3构成，R2与R3并联后再与R1串联，电容器两端的电压与R3两端电压相等，光照强度增大时，R2减小，外电路总电阻减小，外电路电压减小，总电流增大，则定值电阻R1两端的电压增大，电压表示数增大，根据U3EI总(R1r)可知，R3两端电压减小，R3功率减小，电流表示数增大，选项A错误，B正确；平行板间电压减小，减小平行板间
8、距时，板间电场可能不变，选项C错误；电容器两端的电压减小，所带电荷量减少，电容器极板间的场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴向下加速运动，选项D正确。电路稳定时电容器的处理方法电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等 1如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，两电压表可看作理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时，下列说法中正确的是()A小灯泡L1、L2均变暗B小灯泡L1变亮，电压表V1的读数变大C小灯泡L2变亮，电压表V2的读数不变D小灯泡L1变暗，电压表V1的读数变小D由题图知：滑动变
9、阻器与小灯泡L1并联，与小灯泡L2串联。电压表V1测量路端电压，电压表V2测量小灯泡L2两端的电压。将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与小灯泡L1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表V1的读数变小。由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，小灯泡L2变亮，电压表V2的读数变大。小灯泡L1两端的电压U1EI(rRL2)减小，小灯泡L1变暗。故A、B、C错误，D正确。2如图所示的电路中，U8 V不变，电容器电容C200 F，R1R235，则电容器带电荷量为()A1103 CB.1103 CC6104 C D.1.6103 CA由题意可知R2两端
10、的电压即为电容器两端的电压，U2U8 V5 V。QCU5200106 C1103 C。3某同学设计了一个转向灯电路如图所示，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源，规格已在图中标出。当S置于位置2时，以下判断正确的是()AL的功率小于额定功率 BL1正常发光，其功率等于额定功率CL2正常发光，其功率等于额定功率D含L支路的总功率较另一支路的大A因L与L1串联后接在电源两端，而两灯的额定电压均为6 V，故L、L1两灯功率一定小于额定功率，L1不能正常发光，故A正确，B错误；因电源电压为6 V，且电源有内电阻，故电源的输出电压一定小于6 V，L2的功率要小于额定功
11、率，故C错误；因两并联支路两端电压相等，由P知，含L支路的电阻要大，故其功率比另一支路要小，故D错误。考点二电源功率的分析与计算1电源的效率100%100%。2纯电阻电路P总EI，P出R，100%100%。3电源的最大输出功率P出UII2RRP出与外电阻R的函数关系可用如图所示图象表示，由图象可以看出：(1)当Rr时，输出功率最大，Pm。(2)当R“接近”r时，P出增大，当R“远离”r时，P出减小。(3)当P出P2B.P1P2C12 D.12，C正确，D错误。7(多选)某实验小组用如图甲所示的电路完成了蓄电池的电动势E和内电阻r的测量，该小组的同学测量了多组数据，并根据测量的数据描绘了如图乙所
12、示的图线。已知两电表均为理想电表，则下列说法正确的是()AE1.40 VBr3.50 C调节滑动变阻器使其阻值为零时，流过电源的电流为0.40 AD调节滑动变阻器使电压表的读数为1.20 V时，电流表的读数I0.20 AAD由闭合电路欧姆定律UEIr知，当I0时，UE，A正确；U I图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r 1 ，B错误；纵轴的电压刻度不是从零开始的，U I图线的横截距不再表示U0时的短路电流，而是表示路端电压为1.00 V时的干路电流是0.40 A，C错误；因为r，为常数，则1 ，所以I0.20 A，D正确。科学思维系列电路故障的分析方法1电路故障的特点(一般是短路或断路)常见的
13、情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象。电路故障的特点如下：断路状态的特点短路状态的特点电源电压不为零而电流为零；若外电路某两点之间的电压不为零，则这两点间有断路，但这两点与电源连接部分无断路有电流通过电路而该段电路两端的电压为零2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法(1)电流表示数正常而电压表无示数。“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。故障原因可能是电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路。(2)电压表有示数而电流表无示数。“电压表有示数”表明有电流通过电压表，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流
14、表。故障原因可能是电流表短路；与电压表并联的用电器断路。(3)电流表和电压表均无示数。“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流。3利用导线判断电路故障(主要判断断路故障)电路中无电流或灯泡不发光：将导线接在两点间，如果电路中有电流(或电路中灯泡发光了)，说明此两点间有断路。如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab6 V，Uad0 V，Ucd6 V，由此可判定()AL1和L2的灯丝都烧断了BL1的灯丝烧断了CL2的灯丝烧断了D变阻器R断路C由Uab6 V可知，电源完好。灯泡都不亮，说明电
15、路中出现断路故障，且在a、b之间。由Ucd6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R是接通的，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，所以选项C正确。1如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()A电流表坏了或未接好B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断了或灯座未接通D灯L1和L2的灯丝都断了B电流表坏了或未接好，电压表无示数，不符合题意，故A错误；从a经过L1到b的电路中有断路，电流表无示数，电压表有示数，并且为电源电压，符合题意，故B正确；L2灯丝断了或灯座未接通，电压表无示数，不符合题意，故C错误；灯L1和L2的灯
16、丝都断了，则电流表和电压表均无示数，不符合题意，故D错误。2(多选)某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看成无限大，电流表内阻看成零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是()AR3短路 B.RP短路CR3断路 D.R2断路BDR3短路时，由于电流表内阻看成零，两电压表都被短路，示数都为零，与题不符，故A错误。RP短路时，两电压表都测量R2的电压，示数相同，而且都不为零，故B正确。R3断路时，电压表V2测量R2的电压，电压表V1测量RP和R2串联的电压，电压表V1的示数大于电压表V2的示数，故C错误。R2断路时，由于电压表内阻看成无限大，电流表内阻看成零，两电压表都测量R3的电压，示数相同，而且都不为零，故D正确。