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1、第四章閉 合 電 路第一節(jié)常見的電路元器件第二節(jié)閉合電路的歐姆定律 一、識(shí)別幾種常見元器件1.電阻器:(1)分為阻值_的電阻器和阻值_的電阻器。(2)在電路圖中,用字母“R”及符號(hào)“ ”表示。2.電感器:(1)由_繞成,通過(guò)_能把外部電路的電能儲(chǔ)存在電感器內(nèi)部的_中。(2)在電路圖中用字母“L”及符號(hào)“ ”或“ ”表示。必備知識(shí)自主學(xué)習(xí)固定可變絕緣導(dǎo)線電磁感應(yīng)磁場(chǎng)3.二極管:(1)在電路中,只允許電流由_通過(guò),反向時(shí)_。(2)在電路圖中,用字母“D”及符號(hào)“ ”表示,箭頭表示_電流的方向。單一方向阻斷正向二、電動(dòng)勢(shì)【情境思考】市面上有形形色色的電池,它們產(chǎn)生電能的“本領(lǐng)”一樣嗎?如何比較不同電
2、池發(fā)電“本領(lǐng)”的高低呢?提示:不一樣。通過(guò)比較電動(dòng)勢(shì)判斷產(chǎn)生電能“本領(lǐng)”的高低。1.閉合電路:由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路叫作_。用電器和導(dǎo)線組成_,電源內(nèi)部是_。2.非靜電力的作用:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從_搬運(yùn)到_,在該過(guò)程中非靜電力做功,使電荷的_增加,將_轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。閉合電路外電路內(nèi)電路負(fù)極正極電勢(shì)能其他形式的能量3.電動(dòng)勢(shì):(1)定義:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極_與_的比值。(2)公式:E=_ (3)單位:_,簡(jiǎn)稱:_,符號(hào):_。(4)物理意義:反映電源非靜電力做功本領(lǐng)大小的物理量。所做的功W被移送電荷q伏特伏V(5)影響電動(dòng)勢(shì)大小的因素有:_非靜
3、電力的性質(zhì)電源的體積外電路結(jié)構(gòu)電源的新舊程度提醒:電動(dòng)勢(shì)的單位與電壓的單位相同,但是兩者是截然不同的兩個(gè)概念。三、閉合電路歐姆定律1.內(nèi)阻:通常在電源內(nèi)部也存在電阻,內(nèi)電路中的電阻叫作_。2.閉合電路的電勢(shì):(1)在外電路中沿電流方向電勢(shì)_(選填“升高”或“降低”)。(2)在內(nèi)電路中沿電流方向電勢(shì)_(選填“升高”或“降低”)。內(nèi)阻降低升高3.閉合電路歐姆定律:(1)內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的_成正比,跟_成反比。(2)表達(dá)式:_。(3)適用條件:外電路為_。電動(dòng)勢(shì)內(nèi)、外電路的電阻之和純電阻電路四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.負(fù)載和路端電壓:負(fù)載是外電路中的_,路端電壓是外電路的_。2.路端電壓U
4、與電流I的關(guān)系:(1)路端電壓U與電流I的函數(shù)關(guān)系式:U=_。(2)U-I圖像:如圖所示,該直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示_,斜率的絕對(duì)值表示電源的_。用電器電壓E-Ir電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻3.路端電壓與外電阻的關(guān)系:當(dāng)R增大時(shí),路端電壓U_,當(dāng)R減小時(shí),路端電壓U_。4.兩種特殊情況:(1)當(dāng)外電路斷路時(shí),外電阻R為_,I為_,Ir也為_,可得U=_,即外電路斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)的大小。(2)當(dāng)外電路短路時(shí),外電阻R=0,此時(shí)電路中的電流最大,即Im= ,路端電壓為_。增大減小無(wú)窮大零零E零【易錯(cuò)辨析】(1)電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差實(shí)質(zhì)上是一樣的。( )(2)在電源內(nèi)部,正電荷向正極移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)
5、功,電荷電勢(shì)能增加。 ( )(3)所有的電源,均是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。( )(4)E=U+Ir適用于任何電路。( )(5)外電路短路時(shí),電路中的電流無(wú)窮大。( )(6)電源斷路時(shí),電流為零,所以路端電壓也為零。( )關(guān)鍵能力合作學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一電動(dòng)勢(shì)1.對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解:利用抽水機(jī)類比電源。類比可知,抽水機(jī)對(duì)水的作用力相當(dāng)于非靜電力,抽水機(jī)對(duì)水做功相當(dāng)于非靜電力做功,重力相當(dāng)于靜電力,重力勢(shì)能相當(dāng)于電勢(shì)能,抽水機(jī)相當(dāng)于電源。抽水機(jī)抽水抽水機(jī)外AB水從高處流向低處水的重力做正功重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能抽水機(jī)內(nèi)BA水從低處被抽到高處抽水機(jī)對(duì)水做正功其他形式的能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能電源供電電源外部正極負(fù)
6、極正電荷從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力做正功電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電源內(nèi)部負(fù)極正極正電荷由低電勢(shì)處被移到高電勢(shì)處非靜電力做正功其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能提醒:與抽水機(jī)類比,電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于抽水機(jī)的抽水高度。2.電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的區(qū)別:電壓(電勢(shì)差)UAB電源電動(dòng)勢(shì)E意義表示靜電力做功,將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)表示非靜電力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)定義 ,將單位電荷量的正電荷從導(dǎo)體一端移到另一端時(shí),靜電力做的功 ,將單位電荷量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到正極時(shí),非靜電力做的功電壓(電勢(shì)差)UAB電源電動(dòng)勢(shì)E決定因素由電源及導(dǎo)體電阻、導(dǎo)體連接方法決定由電源本身決定,與其他因素?zé)o關(guān)測(cè)量方法將電壓
7、表并聯(lián)在被測(cè)電路兩端將內(nèi)阻很大的電壓表并聯(lián)在電源兩端,且外電路斷開聯(lián)系電路閉合時(shí),E=U內(nèi)+U外電路斷開時(shí),E=U外提醒:電勢(shì)差的正負(fù)有一定的物理意義,而電動(dòng)勢(shì)一般只取正值?!镜淅痉丁俊镜淅坑幸汇U蓄電池,在其內(nèi)部將210-5 C的電子從正極移到負(fù)極需要310-2s的時(shí)間,此過(guò)程中非靜電力做功為410-5 J,則該鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)是多少?給一小燈泡供電,供電電流是0.2 A,供電10 min,非靜電力做功是多少?【解析】電動(dòng)勢(shì)E= V=2 V,非靜電力做的功W=Eq=EIt=20.26010 J=240 J。答案:2 V240 J【素養(yǎng)訓(xùn)練】如圖所示為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號(hào),下列說(shuō)
8、法正確的是 ()A.該電池儲(chǔ)存的最大電能為500 mAhB.該電池儲(chǔ)存的最大能量為1.8 JC.該電池在工作1小時(shí)后達(dá)到的電流為500 mAD.若電池以10 mA的電流工作,可用50小時(shí)【解析】選D。500 mAh表示電池的容量,不是儲(chǔ)存的電能,故A錯(cuò)誤; 該電池儲(chǔ)存的最大能量為3.650010-33 600 J=6 480 J,故B錯(cuò)誤;可以由電池容量計(jì)算電池在一定放電電流下使用的時(shí)間,由500 mAh=t10 mA可得t=50 h,手機(jī)電池工作時(shí)的電流很小,遠(yuǎn)小于500 mA,故C錯(cuò)誤,D正確?!炯庸逃?xùn)練】對(duì)于電動(dòng)勢(shì)的定義式E= 的理解正確的是()A.E與W成正比B.E與q成反比C.E的大
9、小與W、q無(wú)關(guān)D.W表示非靜電力【解析】選C。電動(dòng)勢(shì)是描述電源非靜電力搬運(yùn)電荷本領(lǐng)大小的物理量,與W、q無(wú)關(guān),故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;公式中W表示非靜電力做的功,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)二閉合電路的歐姆定律1.閉合電路歐姆定律的表達(dá)式:表達(dá)式物理意義適用條件 電流與電源電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路總電阻成反比純電阻電路E=I(R+r)E=U外+IrE=U外+U內(nèi)電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中內(nèi)、外電壓之和式適用于純電阻電路;式普遍適用提醒:閉合電路歐姆定律的常用表達(dá)式較多,但是本質(zhì)是相同的,應(yīng)注意它們之間的聯(lián)系。2.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系:(1)路端電壓與外電阻的關(guān)系:公式:U=E-U內(nèi)=E- 。特點(diǎn):由公式
10、可知,隨著外電阻增大,路端電壓增大。當(dāng)外電路斷路時(shí)(外電阻無(wú)窮大),路端電壓U=E;當(dāng)外電路短路時(shí)(外電阻等于零),路端電壓U=0。(2)路端電壓與電流的關(guān)系:公式:U=E-Ir。電源的U-I圖像:如圖所示是一條傾斜的直線。結(jié)合公式可知,圖像中U軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)E,I軸截距I0等于短路電流,斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻r?!镜淅痉丁俊镜淅咳鐖D所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.6 ,電阻R1=3 ,電阻R2=4 ,電阻R3=6 。電壓表為理想電表,閉合開關(guān)S,求:(1)通過(guò)電源的電流大小;(2)電源的內(nèi)電壓和電壓表的示數(shù)?!窘馕觥?1)R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián),則R2、
11、R3并聯(lián)電阻:R23= =2.4 干路電流I= =0.25 A。(2)電源的內(nèi)電壓Ur=Ir=0.15 V。電壓表的示數(shù)即為R3、R2的并聯(lián)電壓,U=IR23=0.6 V。答案:(1)0.25 A(2)0.15 V0.6 V【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過(guò)它們的電流I的關(guān)系圖線,下列說(shuō)法中正確的是()A.路端電壓都為U0時(shí),它們的外電阻相等B.電流都是I0時(shí),兩電源的內(nèi)電壓相等C.電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)D.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻【解析】選A、C。甲、乙兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,U0),路端電壓與干路電流均相等,說(shuō)明兩電
12、源的外電阻相等,故A項(xiàng)正確;圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻,圖線甲的斜率的絕對(duì)值大于圖線乙的斜率的絕對(duì)值,表明電源甲的內(nèi)阻大于電源乙的內(nèi)阻,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;圖線與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值表示電動(dòng)勢(shì)的大小,由圖線可知,電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì),故C項(xiàng)正確;電源的內(nèi)電壓等于通過(guò)電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積,即U內(nèi)=Ir,因?yàn)殡娫醇椎膬?nèi)阻比電源乙的內(nèi)阻大,所以當(dāng)電流都為I0時(shí),電源甲的內(nèi)電壓較大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。2.一個(gè)電源和一個(gè)電阻箱組成的電路如圖所示,把R由2 改變?yōu)? 時(shí),流過(guò)電源的電流減小到原來(lái)的一半,則電源的內(nèi)阻應(yīng)為()A.4 B.8 C.6 D.2 【解析】選D。根據(jù)閉合電路歐姆定律,分別列出R變
13、化前后電流的表達(dá)式,運(yùn)用比例法求出電源的內(nèi)電阻。設(shè)電源的內(nèi)阻為r,則根據(jù)閉合電路歐姆定律,得I1= ,由題有I2= ,聯(lián)立得:2(R1+r)=R2+r,代入解得r=2 ,故選D。【加固訓(xùn)練】如圖所示,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電壓表示數(shù)為3 V,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為1.8 V,則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A.53B.35C.23D.32【解析】選D。S斷開時(shí),電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì),即E=3 V。S閉合時(shí),U外=1.8 V,所以U內(nèi)=E-U外=1.2 V。因U外=IR,U內(nèi)=Ir,所以Rr=U外U內(nèi)=1.81.2=32,故D項(xiàng)正確。情境模型素養(yǎng)【生活情境】為了充分利用舊電池,小明使用一
14、節(jié)新電池搭配一節(jié)舊電池共同為手電筒供電。已知新舊電池的電動(dòng)勢(shì)均為1.5 V,新電池內(nèi)阻為1 ,舊電池內(nèi)阻為8 ,手電筒采用的燈泡參數(shù)為“3 V6 ”。探究:(1)利用新舊電池供電時(shí),流過(guò)燈泡的電流是多少?只利用一節(jié)新電池給燈泡供電時(shí),流過(guò)燈泡的電流是多少?(2)結(jié)合計(jì)算結(jié)果思考,新舊電池能否搭配使用呢?【解析】(1)由題意結(jié)合閉合電路歐姆定律知,新舊電池供電時(shí),電路中的電流為:I1= =0.2 A只用一節(jié)新電池供電時(shí),電路中的電流為:I2= 0.214 A(2)新舊電池供電時(shí)的電流反而不如只用一節(jié)新電池供電時(shí)電流大,故新舊電池不能搭配使用。答案:(1)0.2 A0.214 A(2)不能【生產(chǎn)情
15、境】如圖所示是某溫控裝置的簡(jiǎn)化電路圖,工作電路由電壓為220 V的電源和阻值R=88 的電熱絲組成;控制電路由電源(內(nèi)阻不計(jì))、電磁鐵(線圈電阻R0=20 )、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R2(取值范圍080 )和熱敏電阻R1組成;R1阻值隨溫度變化的關(guān)系如表所示,當(dāng)控制電路電流I50 mA時(shí),銜鐵被吸合切斷工作電路;當(dāng)控制電路電流I40 mA時(shí),銜鐵被釋放接通工作電路。溫度/908066605046403635R1/102040507080100120130探究:(1)工作電路正常工作時(shí),工作電流是多少?(2)當(dāng)溫度為60 ,滑動(dòng)變阻器R2=50 時(shí),銜鐵恰好被吸合,控制電路的電源電壓是多少?【解析】(
16、1)工作電路由電壓為220 V的電源和阻值R=88 的電熱絲組成,則工作電流為I= =2.5 A;(2)當(dāng)溫度為60 時(shí),由表格數(shù)據(jù)可知R1=50 ,已知此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2=50 ,則控制電路的總電阻為:R總=R1+R2+R0=50 +50 +20 =120 ,此時(shí)銜鐵恰好被吸合,則控制電路的電流為:I=50 mA=0.05 A,由歐姆定律可得,控制電路的電源電壓為:U=IR總=0.05 A120 =6 V;答案:(1)2.5 A(2)6 V課堂檢測(cè)素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(2020宿州高二檢測(cè))關(guān)于電壓和電動(dòng)勢(shì),下列說(shuō)法正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量B.電動(dòng)勢(shì)就是電
17、源兩極間的電壓C.電壓和電動(dòng)勢(shì)單位相同,所以電動(dòng)勢(shì)和電壓物理意義相同D.電源電動(dòng)勢(shì)定義式E= 和電勢(shì)差定義式U= 中的W都是電場(chǎng)力做的功【解析】選A。電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量,故A正確。當(dāng)外電路斷開時(shí),電動(dòng)勢(shì)大小等于電源兩極間的電壓,故B錯(cuò)誤.。電壓和電動(dòng)勢(shì)單位相同,但電動(dòng)勢(shì)和電壓物理意義不相同,電動(dòng)勢(shì)反映電源的特性,與外電路的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤。電源電動(dòng)勢(shì)定義式E= 中的W是指非靜電力做的功,電勢(shì)差定義式U= 中的W是指電場(chǎng)力做的功,故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=9 V,內(nèi)阻r=3 ,R=15 ,下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)S斷開時(shí),UAC
18、=9 VB.當(dāng)S閉合時(shí),UAC=9 VC.當(dāng)S閉合時(shí),UAB=7.5 V,UAC=9 VD.當(dāng)S斷開時(shí),UAB=0,UBC=0【解析】選A。當(dāng)S斷開時(shí),UAC與UBC為路端電壓,等于電源電動(dòng)勢(shì),A正確,D錯(cuò)誤;當(dāng)S閉合時(shí),UAC=UAB= R=7.5 V,UBC=I0=0,B、C錯(cuò)誤。3.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=12 V,內(nèi)阻r=2 ,R1=4 ,R2=6 ,R3=3 。(1)若在C、D間連一個(gè)理想電壓表,其讀數(shù)是多少?(2)若在C、D間連一個(gè)理想電流表,其讀數(shù)是多少?【解析】(1)若在C、D間連一個(gè)理想電壓表,根據(jù)閉合電路歐姆定律,有I1= A=1 A。理想電壓表讀數(shù)為UV=I1R2=
19、6 V。(2)若在C、D間連一個(gè)理想電流表,這時(shí)電阻R2與R3并聯(lián),并聯(lián)電阻大小R23= =2 根據(jù)閉合電路歐姆定律,有I2= A=1.5 AU3=E-I2(r+R1)=3 V理想電流表讀數(shù)為I= =1 A。答案:(1)6 V(2)1 A課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十二常見的電路元器件閉合電路的歐姆定律【合格性考試】(25分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(2020雅安高二檢測(cè))下列有關(guān)電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差雖名稱不同,但物理意義相同B.電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓C.非靜電力做功越多,電源的電動(dòng)勢(shì)就越大D.電動(dòng)勢(shì)的大小由電源本身性質(zhì)決定【解析】選D。電動(dòng)勢(shì)表征
20、電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小,反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng),電壓和電勢(shì)差是兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差,它們的物理意義不同,故A、B錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)的大小與非靜電力做功的能力大小有關(guān),與非靜電力做功的多少無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的,故D正確。2.(2020洛陽(yáng)高二檢測(cè))關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì),下面說(shuō)法不正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量B.電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中通過(guò)1 C電荷量時(shí)電源提供的能量C.電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源的體積有關(guān),跟外電路有關(guān)D.電動(dòng)勢(shì)雖有方向,但電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量【解析】選C。由電動(dòng)勢(shì)的物理意義可知,電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能
21、轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量,它在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)其兩極間的電壓,也等于電路中通過(guò)1 C電荷量時(shí)電源所提供的能量;電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定,跟電源的大小無(wú)關(guān),跟外電路也無(wú)關(guān);電動(dòng)勢(shì)雖然有方向,但電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量。綜上所述,不正確的選項(xiàng)是C。3.電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r的電源,向可變電阻R供電,關(guān)于路端電壓說(shuō)法正確的是()A.因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)不變,所以路端電壓也不變B.因?yàn)閁=IR,所以當(dāng)I增大時(shí),路端電壓也增大C.因?yàn)閁=E-Ir,所以當(dāng)I增大時(shí),路端電壓減小D.若外電路斷開,則路端電壓小于E【解析】選C。電源的電動(dòng)勢(shì)不變,路端電壓隨外電阻的增大而增大,減小而減小,故A錯(cuò)誤;I增大是由于
22、外電阻R減小造成的,所以不能根據(jù)U=IR判斷路端電壓的變化,當(dāng)I增大時(shí),電源的內(nèi)電壓增大,由閉合電路歐姆定律可知,路端電壓應(yīng)減小,故B錯(cuò)誤;由U=E-Ir分析,E、r不變,I增大,得到U減小,即路端電壓減小,故C正確;若外電路斷開,電流為零,根據(jù)U=E-Ir,路端電壓為E,故D錯(cuò)誤。4.在新冠肺炎疫情出現(xiàn)后,全國(guó)上下紛紛參與到了這場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)中。某廠家生產(chǎn)的醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀緊急發(fā)往疫情地區(qū)醫(yī)院,其配套的電池如圖所示。某同學(xué)根據(jù)電池上的標(biāo)示,所做的判斷錯(cuò)誤的是()A.該電池放電時(shí)能輸出的總電荷量為1 800 CB.該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6 VC.若電池以10 mA的電流工作,可用50 hD.若兩塊電
23、池串聯(lián)使用,電動(dòng)勢(shì)仍為3.6 V【解析】選D。由電池銘牌可知,該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6 V,故B項(xiàng)正確;由q=500 mAh得,q=50010-3 A3 600 s=1 800 C,故A項(xiàng)正確;由q=It得t= =1.8105 s=50 h,故C項(xiàng)正確;兩塊電池串聯(lián)使用時(shí),E總=2E=7.2 V,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2020成都高二檢測(cè))如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一定,當(dāng)可變電阻的阻值由2 變?yōu)? 時(shí),電源的路端電壓變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍,則電源的內(nèi)阻為()A.4 B.8 C.6 D.2 【解析】選D。由閉合電路歐姆定律有U1= ,U2= 由題意有 =1.5聯(lián)立解得:r=2 故D正確?!炯庸?/p>
24、訓(xùn)練】如圖所示的電路中,把R由2 改變?yōu)? 時(shí),電流強(qiáng)度減小為原來(lái)的一半,則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為()A.4 B.8 C.6 D.2 【解析】選D。設(shè)電源的內(nèi)阻為r,則根據(jù)閉合電路歐姆定律,得I1= ,I2= 。聯(lián)立兩式得2(R1+r)=R2+r,代入數(shù)據(jù)解得r=2 ,故D項(xiàng)正確。6.一太陽(yáng)能電池板,測(cè)得它的開路電壓為800 mV,短路電流40 mA。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()A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.0.40 V【解析】選D。設(shè)電池板的內(nèi)阻為r,其開路電壓等于它的電動(dòng)勢(shì),依題意有:E=800 mV ,I短= ,解得電源內(nèi)阻:r
25、= =20 ,電池板連上20 阻值后,流過(guò)電阻的電流大小為:I= mA=20 mA此時(shí)的路端電壓為:U=IR=2020 mV=400 mV=0.40 V,故選D。二、計(jì)算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7. (12分)如圖所示的電路中,R1=9 ,R2=30 ,S閉合時(shí),理想電壓表V的示數(shù)為11.4 V,理想電流表A的示數(shù)為0.2 A,S斷開時(shí),理想電流表A的示數(shù)為0.3 A,求:(1)電阻R3的值;(2)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的值?!窘馕觥?1)S閉合時(shí),R2兩端電壓:U2=I2R2=6 V;所以,R1兩端電壓為:U1=U-U2=5.4 V;流
26、過(guò)R1的電流:I1= =0.6 A流過(guò)電阻R3的電流I3=I1-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A所以電阻R3的阻值R3= =15 (2)由閉合電路歐姆定律,當(dāng)S閉合時(shí)E=U+I1r當(dāng)S斷開時(shí)E=I(R1+R2+r)代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得E=12 V,r=1 。答案:(1)15 (2)12 V1 8.(12分)如圖所示,電路中接一電動(dòng)勢(shì)為4 V、內(nèi)阻為2 的直流電源,電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為4 ,電容器的電容為30 F,電流表的內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)電路穩(wěn)定后,求:(1)電流表的讀數(shù);(2)電容器所帶的電荷量;(3)如果斷開電源,通過(guò)R2的電荷量?!窘馕觥慨?dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電阻R1、R2被短
27、路,根據(jù)歐姆定律求出流過(guò)R3的電流,即電流表的讀數(shù),電容器的電壓等于R3兩端的電壓,求出電壓,再求解電容器的電量,斷開開關(guān)S后,電容器通過(guò)R1、R2放電,R1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián),再求解通過(guò)R2的電量。(1)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電阻R1、R2被短路,根據(jù)歐姆定律得電流表的讀數(shù)I= =0.4 A;(2)電容器所帶的電量Q=CU3=CIR3=4.810-5 C;(3)斷開開關(guān)S后,電容器相當(dāng)于電源,外電路是R1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)的電路。由于各個(gè)電阻都相等,則通過(guò)R2的電量為Q= Q=2.410-5 C。答案:(1)0.4 A(2)4.810-5 C(3)2.410-5C【選擇性考試】(15分鐘4
28、0分)9.(6分)在如圖所示電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=9.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);AB為滑動(dòng)變阻器,其最大電阻R=30 ;L為一小燈泡,其額定電壓U=6.0 V,額定功率P=1.8 W;S為開關(guān),開始時(shí)滑動(dòng)變阻器的觸頭位于B端,現(xiàn)在接通開關(guān)S,然后將觸頭緩慢地向A端滑動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)某一位置C時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光。則C、B之間的電阻應(yīng)為()A.10 B.20 C.15 D.5 【解析】選B。小燈泡恰好正常發(fā)光,說(shuō)明此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流為額定電流I額= A=0.3 A,兩端電壓為額定電壓U額=6.0 V,而小燈泡和電源、滑動(dòng)變阻器的AC部分串聯(lián),則通過(guò)電阻AC的電流與通過(guò)小燈泡的電流相等,故RAC=
29、=10 ,所以RCB=R-RAC=20 ,故B項(xiàng)正確。10.(6分)(多選)(2020杭州高二檢測(cè))如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,下列說(shuō)法正確的是()A.電源的內(nèi)阻為12 B.電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0 VC.電源的短路電流為0.5 AD.電流為0.3 A時(shí)的外電阻是18 【解析】選B、D。根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知U=E-Ir ,所以圖像的斜率代表內(nèi)阻r= =2 ,電動(dòng)勢(shì)為圖像與縱軸交點(diǎn)E=6.0 V,故A錯(cuò)誤、B正確。短路電流I= =3 A,故C錯(cuò)誤。電流為0.3 A時(shí),外電路電阻R= -r=18 ,故D正確。11.(6分)(多選)在如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r均為定值,當(dāng)外電路電阻R發(fā)生變化時(shí),回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U都將隨之發(fā)生變化。下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的
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