20xx粤教版高中物理选修3-1第2章第3节研究闭合电路

20xx粤教版高中物理选修3-1第2章第3节研究闭合电路内容摘要：

φ1－ φ2＝ Ir＋ IR，亦即 E＝ U内 ＋ U外． • 【 例 1】 (双选 )关于电动势，下列说法中正确的是 ( ) • A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 • B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大 • C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多 • D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多 • 解析： 电源是将其他能量转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加，因此选项 A正确．电源电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的能力的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项 C正确． • 答案： AC • ►题后反思 • 对电动势的理解有多层次的描述，应根据具体要求选择回答． • (双选 )下列关于电源的说法中，正确的是 ( ) • A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 • B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功 • C．电源的电动势与外电路无关 • D．在电源内从负极到正极电势的升高等于E • 【 答案 】 BC [电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与输出的电流、通电的时间有关．所以电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大，例如，一个电动势较小的电源，如果长时间向外供电，照样可以提供较多的电能；一个电动势较大的电源，如果没有工作，即没对外供电，则它根本不向外提供电能．故选项 A的说法错误，选项 D也错误，故选 B、 C.] •闭合电路欧姆定律 一、闭合电路欧姆定律 1 ．定律的导出： 设一个闭合电路中，电源电动势为 E ，内阻为 r ，内电路电压为 U 内 ，外电路电阻为 R ，路端电压为 U 外 ，电路电流为 I ，则 E ＝ U 内 ＋ U 外 根据欧姆定律知： U 外 ＝ IR U 内 ＝ Ir 解得 I ＝ER ＋ r . • 2．用电压表接在电源两极间测得的电压 U外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以 U外 ＜ E. • 3．当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以 U内 ＝ 0，故此时 E＝ U外 ，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压，这提供了测 E的一种方法． • 二、路端电压 U外 与外电阻 R之间的关系 • 对一定的电源，电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而改变，变化情况如下(“ ↑” 表示增加， “ ↓” 表示减少 )： 外电阻变化情况 R ↑ R →∞ R ↓ R ＝ 0 电流 I ＝ER ＋ r I ↓ I → 0 I ↑ I ＝Er 内电压 U ′ ＝ Ir ＝ E－ IR U ′↓ U ′→ 0 U ′↑ U ′→ E 路端电压 U ＝ IR ＝ E－ Ir U ↑ U → E U ↓ U → 0 • 三、路端电压与电流的关系图象 • 1．由 U＝ E－ Ir可知， U—I图象是一条斜向下的直线，如图 2－ 3－ 11所示． 图 2－ 3－ 11 2 ．纵轴的截距等于电源的电动势E ；横轴的截距等于外电路短路时的电流I 0 ＝Er. • 【 例 2】 (双选 )如图 2－ 3－ 12所示电路中， A、 B、 C、 D是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是 ( ) • • 图 2－ 3－ 12 • A． A灯变亮 B． B灯变亮 • C． C灯变亮 D． D灯变亮 • 思维导图 • 答案： BD 解析： 当滑动变阻器的滑片向下滑动时，该电阻 R 减小，造成总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律 I ＝ER 外 ＋ r知，总电流增大，再由 U ＝ E － Ir 知路端电 压 U 减小．电灯 A 两端是路端电压， A 灯变暗，由 IA＝URA知，通过 A 的电流也减小，根据电流关系： I ＝ IA＋ IB判断出通过 B 灯的电流增大， B 灯变亮；由欧姆定律 UB＝ IBRB知，灯 B 两端的电压升高，由电压关系 U 并＝ U － UB可得 C 、 D 并联部分电压减小，判断 C 灯变暗，通过C 灯的电流减小，再由 IB＝ IC＋ ID知通过 D 灯。