第二章第三節(jié)研究閉合電路

1、第第二二章章電電路路理解教材新知理解教材新知應(yīng)用創(chuàng)新演練應(yīng)用創(chuàng)新演練隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固知識點(diǎn)一知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二知識點(diǎn)二課時跟蹤訓(xùn)練課時跟蹤訓(xùn)練把握熱點(diǎn)考向把握熱點(diǎn)考向第第三三節(jié)節(jié)研研究究閉閉合合電電路路考向一考向一考向二考向二考向三考向三知識點(diǎn)三知識點(diǎn)三知識點(diǎn)四知識點(diǎn)四返回返回返回返回返回返回1.電源的電動勢數(shù)值上等于不接電源的電動勢數(shù)值上等于不接 用電器時電源正負(fù)兩極間的電用電器時電源正負(fù)兩極間的電 壓。壓。返回返回返回返回4路端電壓隨外電阻的增大而路端電壓隨外電阻的增大而 增大。電源電動勢和內(nèi)阻不增大。電源電動勢和內(nèi)阻不 隨外電阻的變化而變化。隨外電阻的變化而變化。返回返回5在電源的

2、在電源的UI圖像中，圖線圖像中，圖線 與縱軸的交點(diǎn)即為電源的電與縱軸的交點(diǎn)即為電源的電 動勢，與橫軸的交點(diǎn)是短路動勢，與橫軸的交點(diǎn)是短路 電流，直線的斜率即為電源的電流，直線的斜率即為電源的 內(nèi)阻。內(nèi)阻。返回返回返回返回 自學(xué)教材自學(xué)教材 (1)電源外部的電路叫做外電路，外電路上的電阻稱電源外部的電路叫做外電路，外電路上的電阻稱為為 。電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路，內(nèi)電路上的電。電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路，內(nèi)電路上的電阻即電源的電阻稱為阻即電源的電阻稱為 。 (2)電源的電動勢數(shù)值上等于電源的電動勢數(shù)值上等于 時電源正負(fù)時電源正負(fù)兩極間的電壓。兩極間的電壓。 (3)電動勢的單位與電壓的單位相同，也是

3、電動勢的單位與電壓的單位相同，也是 。 外電阻外電阻內(nèi)電阻內(nèi)電阻不接用電器不接用電器伏特伏特返回返回 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1對電動勢的理解對電動勢的理解 從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，非靜電力移動電荷做功的過程，從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，非靜電力移動電荷做功的過程，就是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。在不同的電源中，就是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，把一定數(shù)量的正電荷在電源非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，把一定數(shù)量的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功越多，電荷的電勢能內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功越多，電荷的電勢能增加得就越多。非靜電力做的功越少，則

4、電荷的電勢能增加增加得就越多。非靜電力做的功越少，則電荷的電勢能增加得就越少。物理學(xué)中用電動勢表示電源的這種特性。得就越少。物理學(xué)中用電動勢表示電源的這種特性。返回返回 2電動勢與電壓的區(qū)別電動勢與電壓的區(qū)別 電動勢是電源本身的一種性質(zhì)，而兩極間的電壓是電動勢是電源本身的一種性質(zhì)，而兩極間的電壓是由電動勢提供的，兩者存在本質(zhì)的區(qū)別，因此不能說電由電動勢提供的，兩者存在本質(zhì)的區(qū)別，因此不能說電源兩端的電壓就是電源電動勢。源兩端的電壓就是電源電動勢。返回返回1下列說法中正確的是下列說法中正確的是 () A電源的電動勢實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓電源的電動勢實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓 B電源的電動勢在

5、數(shù)值上等于兩極間的電壓電源的電動勢在數(shù)值上等于兩極間的電壓 C電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì) 的區(qū)別的區(qū)別 D電動勢越大，電源兩極間的電壓一定越高電動勢越大，電源兩極間的電壓一定越高返回返回解析：解析：電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。而電壓是電場中兩點(diǎn)間的電勢差，電動勢大小的物理量。而電壓是電場中兩點(diǎn)間的電勢差，電動勢與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別，所以與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別，所以A選項(xiàng)錯，選項(xiàng)錯，C選項(xiàng)對。當(dāng)電源選項(xiàng)對。當(dāng)電源開路時，兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢，但在開

6、路時，兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢，但在閉合電路中，電源兩極間的電壓閉合電路中，電源兩極間的電壓(路端電壓路端電壓)隨外電阻的增大隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小，當(dāng)電源短路時，而增大，隨外電阻的減小而減小，當(dāng)電源短路時，R外外0，這時路端電壓為零，所以這時路端電壓為零，所以B、D選項(xiàng)錯。選項(xiàng)錯。答案：答案：C返回返回 自學(xué)教材自學(xué)教材 (1)內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的 成正比，成正比，跟內(nèi)、外電路的跟內(nèi)、外電路的 成反比。成反比。 (2)公式：公式： 。 (3)電源的電動勢電源的電動勢E等于等于U外外和和U內(nèi)內(nèi) ，即，即E 。電動勢電動勢電

7、阻之和電阻之和之和之和U內(nèi)內(nèi)U外外返回返回 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1閉合電路歐姆定律變形式的適用條件閉合電路歐姆定律變形式的適用條件(1)EIRIr只適用于外電路為純電阻的閉合電路。只適用于外電路為純電阻的閉合電路。(2)EU外外Ir或或U外外EIr既適用于外電路為純電阻的閉既適用于外電路為純電阻的閉 合電路，也適用于外電路為非純電阻的閉合電路。合電路，也適用于外電路為非純電阻的閉合電路。返回返回返回返回2(雙選雙選)如圖如圖231所示電路中，電源電所示電路中，電源電 動勢動勢E9 V、內(nèi)阻、內(nèi)阻r3 ，R15 ， 下列說法中正確的是下列說法中正確的是 () A當(dāng)當(dāng)S斷開時，斷開時，UAC9 V

8、B當(dāng)當(dāng)S閉合時，閉合時，UAC9 V C當(dāng)當(dāng)S閉合時，閉合時，UAB7.5 V，UBC0 D當(dāng)當(dāng)S斷開時，斷開時，UAB0，UBC0圖圖231返回返回答案：答案：AC返回返回 自學(xué)教材自學(xué)教材 EIr減小減小增大增大增大增大減小減小返回返回 (3)路端電壓路端電壓U與電流與電流I的關(guān)系圖的關(guān)系圖像如圖像如圖232所示，可知所示，可知 圖線是一條圖線是一條 傾斜的直線。傾斜的直線。 路端電壓路端電壓U隨著電流隨著電流I的增大而的增大而 。向下向下減小減小圖圖232返回返回 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1負(fù)載變化與路端電壓的關(guān)系負(fù)載變化與路端電壓的關(guān)系(3)由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時會形成很大的電流，由于

9、電源內(nèi)阻很小，所以短路時會形成很大的電流， 為保護(hù)電源，絕不能把電源兩極直接相連接。為保護(hù)電源，絕不能把電源兩極直接相連接。返回返回 2對對UI圖像的理解圖像的理解 (1)函數(shù)關(guān)系：函數(shù)關(guān)系： 由由UEIrrIE可知，電源的可知，電源的UI圖像是一條斜向下傾斜的直線，如圖像是一條斜向下傾斜的直線，如圖圖233所示。所示。圖圖233返回返回返回返回3.在如圖在如圖234的閉合電路中，當(dāng)滑的閉合電路中，當(dāng)滑 片片P向右移動時，兩電表讀數(shù)的變化向右移動時，兩電表讀數(shù)的變化 是是 () A變大，變大， 變大變大 B變小，變小， 變大變大 C變大，變大， 變小變小 D變小，變小， 變小變小圖圖234返回

10、返回解析：解析：滑片滑片P向右移動，電阻變大，總電阻也變大，由閉向右移動，電阻變大，總電阻也變大，由閉合電路的歐姆定律可知，回路中電流減小，電源內(nèi)壓減合電路的歐姆定律可知，回路中電流減小，電源內(nèi)壓減小，小，R0兩端電壓減小，所以滑動變阻器兩端電壓升高，兩端電壓減小，所以滑動變阻器兩端電壓升高，電壓表示數(shù)變大，故電壓表示數(shù)變大，故B項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案：答案：B返回返回4如圖如圖235所示是某電源的路端電壓隨干路電流所示是某電源的路端電壓隨干路電流I的變的變 化圖像，由圖像可知，該電源的電動勢為化圖像，由圖像可知，該電源的電動勢為_V， 內(nèi)阻為內(nèi)阻為_。圖圖235返回返回答案：答案：6.01.6

11、返回返回 自學(xué)教材自學(xué)教材 1實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)的電路如圖實(shí)驗(yàn)的電路如圖236所示，實(shí)驗(yàn)原理是閉合電所示，實(shí)驗(yàn)原理是閉合電路的歐姆定律。路的歐姆定律。圖圖236返回返回平均值平均值返回返回 (2)用作圖法來處理數(shù)據(jù)。用作圖法來處理數(shù)據(jù)。 在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，根據(jù)測出的多為縱坐標(biāo)，根據(jù)測出的多組組U、I值，在坐標(biāo)紙上描出對應(yīng)的點(diǎn)。值，在坐標(biāo)紙上描出對應(yīng)的點(diǎn)。 根據(jù)閉合電路的歐姆定律根據(jù)閉合電路的歐姆定律UEIr，可知，可知U、I關(guān)系圖關(guān)系圖像是一條直線。由于存在實(shí)驗(yàn)誤差，按照實(shí)測數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)像是一條直線。由于存在實(shí)驗(yàn)誤差，按照實(shí)測數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)一般不會嚴(yán)格

12、地落在同一條直線上。為了減小誤差，可以用一般不會嚴(yán)格地落在同一條直線上。為了減小誤差，可以用直尺畫一條直線，使直線兩側(cè)的點(diǎn)的數(shù)目直尺畫一條直線，使直線兩側(cè)的點(diǎn)的數(shù)目 ，這條直，這條直線就是電路的路端電壓與電流的關(guān)系圖像。線就是電路的路端電壓與電流的關(guān)系圖像。 這條直線跟縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)數(shù)值上等于這條直線跟縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)數(shù)值上等于 。大致相等大致相等電源電電源電動勢動勢返回返回 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1誤差分析誤差分析 (1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作作UI圖像時描點(diǎn)不準(zhǔn)確。圖像時描點(diǎn)不準(zhǔn)確。 (2)系統(tǒng)誤差：主要原因是未考慮電壓

13、系統(tǒng)誤差：主要原因是未考慮電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比實(shí)際的總電流比實(shí)際的總電流(即流過電源的電流即流過電源的電流)要小要小一些。一些。U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測量結(jié)果與真實(shí)情況在測量結(jié)果與真實(shí)情況在UI坐標(biāo)系中表示出來，如圖坐標(biāo)系中表示出來，如圖237所示，可見所示，可見E測測E真真，r測測r真真。圖圖237返回返回 2注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) (1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，宜選用舊電池和內(nèi)阻較大的電壓表。些，宜選用舊電池

14、和內(nèi)阻較大的電壓表。 (2)在畫在畫UI圖線時，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或圖線時，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個別離開較遠(yuǎn)的使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個別離開較遠(yuǎn)的點(diǎn)以減小偶然誤差。點(diǎn)以減小偶然誤差。 (3)合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差。差。 (4)當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開始?？v軸單位可取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開始。 返回返回5在測定一節(jié)干電池在測定一節(jié)干電池(電動勢約為

15、電動勢約為1.5 V，內(nèi)電阻約為，內(nèi)電阻約為2 ) 的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器和電壓表各有的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器和電壓表各有 兩個供選：兩個供選： A電壓表量程為電壓表量程為15 V B電壓表量程為電壓表量程為3 V C變阻器為變阻器為(20 ，3 A) D變阻器為變阻器為(500 ，0.2 A)返回返回(1)電壓表應(yīng)該選電壓表應(yīng)該選_(選填選填“A”或或“B”)，這是因?yàn)?，這是因?yàn)開。(2)變阻器應(yīng)選變阻器應(yīng)選_(選填選填“C”或或“D”)，這是因?yàn)椋@是因?yàn)開。解析：解析：由于電源電動勢約為由于電源電動勢約為1.5 V，故選量程為，故選量程為03 V的的電壓表電壓表

16、B，讀數(shù)既準(zhǔn)確，又方便；滑動變阻器，讀數(shù)既準(zhǔn)確，又方便；滑動變阻器D的額定電的額定電流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，故選變阻器流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，故選變阻器C。答案：答案：見解析見解析返回返回返回返回 例例1一太陽能電池板，測得它的開路電壓為一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800 mV，短路電流為，短路電流為40 mA，若將該電池板與一阻值為，若將該電池板與一阻值為20 的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是 () A0.10 VB0.20 V C0.30 V D0.40 V返回返回返回返回答案答案D返回返回1如圖如圖238所示的電路

17、中，當(dāng)所示的電路中，當(dāng)S閉閉 合時，電壓表和電流表合時，電壓表和電流表(均為理想均為理想 電表電表)的示數(shù)各為的示數(shù)各為1.6 V和和0.4 A。當(dāng)。當(dāng) S斷開時，它們的示數(shù)各改變斷開時，它們的示數(shù)各改變0.1 V 和和0.1 A，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。圖圖238返回返回解析：解析：當(dāng)當(dāng)S閉合時，閉合時，R1、R2并聯(lián)接入電路，由閉合電路歐并聯(lián)接入電路，由閉合電路歐姆定律得：姆定律得：U1EIr即即E1.60.4r當(dāng)當(dāng)S斷開時，只有斷開時，只有R1接入電路，由閉合電路歐姆定律接入電路，由閉合電路歐姆定律UEIr，即，即E(1.60.1)(0.40.1)r由得：由得：

18、E2 V，r1 。答案：答案：2 V1 返回返回 例例2電動勢為電動勢為E、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r的電源與的電源與定值電阻定值電阻R1、R2及滑動變阻器及滑動變阻器R連接成如連接成如圖圖239所示的電路，當(dāng)滑動變阻器的所示的電路，當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向觸頭由中點(diǎn)滑向b端時，下列說法正確的是端時，下列說法正確的是 () A電壓表和電流表讀數(shù)都增大電壓表和電流表讀數(shù)都增大 B電壓表和電流表讀數(shù)都減小電壓表和電流表讀數(shù)都減小 C電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小 D電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大圖圖239返回返回 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥觸頭移動時先判

19、斷觸頭移動時先判斷R阻值如何變化，再判斷阻值如何變化，再判斷串并聯(lián)電阻及總電阻如何變化，進(jìn)而判斷總電流及路端電壓串并聯(lián)電阻及總電阻如何變化，進(jìn)而判斷總電流及路端電壓如何變化，最后確定電壓表及電流表的示數(shù)如何變化。如何變化，最后確定電壓表及電流表的示數(shù)如何變化。答案答案A返回返回 當(dāng)電路中某一部分電阻變化時，整個電路各處的電壓、當(dāng)電路中某一部分電阻變化時，整個電路各處的電壓、電流都會受到影響，分析時，應(yīng)抓住全電路中電源電動勢電流都會受到影響，分析時，應(yīng)抓住全電路中電源電動勢和內(nèi)阻不變的特點(diǎn)，從總電流的變化順次推理。解題時容和內(nèi)阻不變的特點(diǎn)，從總電流的變化順次推理。解題時容易只從孤立的局部電路考慮

20、，易只從孤立的局部電路考慮，R增大時增大時UR也增大，將無法也增大，將無法判斷通過判斷通過R的電流變化情況。的電流變化情況。返回返回2如圖如圖2310所示的電路中，電源所示的電路中，電源 的電動勢為的電動勢為E，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為r。當(dāng)可變電。當(dāng)可變電 阻的滑片阻的滑片P向向b移動時，電壓表移動時，電壓表 的的 讀數(shù)讀數(shù)U1與電壓表與電壓表 的讀數(shù)的讀數(shù)U2的變的變 化情況是化情況是 () AU1變大，變大，U2變小變小BU1變大，變大，U2變大變大 CU1變小，變小，U2變小變小 DU1變小，變小，U2變大變大圖圖2310返回返回解析：解析：當(dāng)當(dāng)P向向b移動時，電路中總電阻變大，由閉合電路的移動時，電路中總電阻變大，由閉合電路的歐姆定律可知電路中總電流歐姆定律可知電路中總電流I變小，由歐姆定律得變小，由歐姆定律得U2IR變變小，再由閉合電路歐姆定律得小，再由閉合電路歐姆定律得U1EIr變大，故本題應(yīng)選變大，故本題應(yīng)選A。答案：答案：A返回返回 例例3在用伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在用伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)記錄了一位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)