1、课时3 闭合电路的欧姆定律和多用电表的原理 内容与要求 内容要求1.闭合电路的欧姆定律c2.多用电表的原理a考点1 闭合电路欧姆定律 考点与典例 1.闭合电路:如图所示,用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路。2.闭合电路欧姆定律:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。表达式为 I=ERr。3.闭合电路中,电源的电动势等于内、外电路电压之和,即E=U内+U外。说明(1)表达式 I=ERr适用于纯电阻电路;表达式 E=U 内+U 外适用于任何闭合电路。(2)当外电路断路时,电源电动势等于路端电压(外电压)。(3)在外电路,电流从电源正极流向负极,在内电路,电流从电源
2、负极流向正极。典例1 如图所示,许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池有许多片电池板组成,当太阳光照射某电池板时,该电池板的开路电压是 800 mV,短路电流是40 mA,若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.100 mV B.200 mV C.300 mV D.400 mV 解析:开路电压 800 mV,即电动势 E=U=0.8 V,I 短=0.04 A 得电源的内阻r=EI=20。与电阻器连成一闭合电路,路端电压 U=IR=ERrR=0.4 V=400 mV,故选项 D 正确。答案:D 对点自测1:某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 ,外电路
3、电阻R=5 ,理想电压表的示数U=3.0 V,则电池组的电动势E等于()B A.3.0 V B.3.6 V C.4.0 V D.4.2 V 解析:由于电压表的示数为路端电压,而 U=IR,则 I=UR=0.6 A,由闭合电路欧姆定律可得 E=I(R+r)=0.6(5+1)V=3.6 V,故选项 B 正确。考点2 路端电压U与电流I的关系 路端电压U与电流I的关系:U=E-Ir。说明(1)关系式U=E-Ir适用于任何电源和任何电路;(2)对内阻为定值的电源,通过电源的电流I越大,其路端电压U就越小。典例2 如图所示,当可变电阻R=2 时,理想电压表的示数U=4 V,已知电源的电动势E=6 V,则
4、()A.此时理想电流表的示数是1.5 A B.此时理想电流表的示数是3 A C.电源的内阻是1 D.电源的内阻是2 解析:电压表测量的是路端电压,电流表测的是通过R的电流,由部分电路欧姆定律可得U=IR,故I=2 A;再由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,将I=2 A,U=4 V,E=6 V代入可得r=1,故选项C正确。答案:C 对点自测2:如图所示电路中,电源E的电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30 ,小灯泡L的额定电压为3.0 V,额定功率为4.5 W,当开关接位置1时,电压表的读数为 3 V,那么当开关接到位置2时,小灯泡L的发光情况是()A.很暗,甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光
5、略亮 D.有可能被烧坏 A 解析:小灯泡的电阻 RL=2UP=2 r乙,则将R先后接在这两个电源上的情况相比较,下列说法正确的是()A.接在甲电源上时,定值电阻R上的电流较大 B.接在甲电源上时,电源输出功率较小 C.接在甲电源上时,电源的功率较大 D.接在乙电源上时,定值电阻R上的电压较小 解析:根据题意画出如图所示的图象.由图象可知,接在甲电源上时,定值电阻R上的电流较小、电压较小,则输出功率较小,电源的功率较小,选项A,C,D错误,B正确.答案:B 对点自测 3:如图所示为某一电源的 U-I 图线,由图可知()A.电源电动势为 2 V B.电源内电阻为 13 C.电源短路时电流为 6 A
6、 D.电路路端电压为 1 V 时,电路中电流为 4 A A 解析:U-I 图线中,纵轴截距表示电源电动势,即 E=2 V,选项 A 正确;横轴截距表示短路电流,选项 C 错误;图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则 r=20.86=0.2,B 错误;当路端电压为 1 V 时,内电阻分得的电压 U 内=E-U 外=2 V-1 V=1 V,则电路中的电流 I=Ur内=10.2 A=5,选项A,D 错误。考点4 多用电表的原理 1.多用电表的面板:如图所示,多用电表具有用途多、量程多等优点,是生产生活中(如电器安装、使用、维修过程中)必备的常用仪器。可以用来测量电压、电流、电阻等电学量,通过选择开关的
7、调整可实现不同物理量及量程(或倍率)的选择与测量。2.测电阻时,多用电表也称为欧姆表,欧姆表刻度盘位于表盘最上方,欧姆表刻度分布是不均匀的,其零刻度在表盘最右端。电流表、电压表刻度盘是均匀的。说明 使用多用电表前,应通过调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度。不使用时,应该把选择开关旋转到OFF位置。典例4 多用电表的下半部分如图甲所示,标有“2.2 V,0.25 A”字样的小灯泡已接入电路,当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a,b相接(如图乙所示),下列想法合理的是()A.若选择开关拨到“”挡的1 处,可测量小灯泡的电阻 B.若选择开关拨到“”挡的 2.5 处,可测量小灯泡两端的电压
8、 C.若选择开关拨到“V”挡的 2.5 处,可测量小灯泡两端的电压 D.若选择开关拨到“mA”挡的 250 处,可测量小灯泡中的电流 解析:由乙图知多用电表并联在灯泡的两端,该多用电表测量的是小灯泡两端的直流电压。答案:C 对点自测4:某学生用多用电表测量一个电阻的阻值。将选择开关置于“1”挡时,指针在a位置;将选择开关置于“10”挡时,指针在b位置(如图)。并且,换挡后都进行了电阻调零操作。该电阻较为准确的测量值是()A.18 B.180 C.200 D.2000 解析:因为指针指在表盘中间附近比较准确,则电阻较为准确的测量值为R=1810=180,故B正确,A,C,D错误。B 点击进入 课时训练