20xx沪科版高中物理选修3-141探究闭合电路欧姆定律

20xx沪科版高中物理选修3-141探究闭合电路欧姆定律内容摘要：

，当 R ＝ 0( 即短路 ) ， I ＝ E / r ，U 内 ＝ E ， U 外 ＝ 0. 2 ． 路端电压与电流的关系 由闭合电路欧姆定律可知， E ＝ U ＋ Ir ，得 U ＝ E － Ir . 路端电压 U 随 I 变化的规律 ( U － I 图线 ) 如图 4 － 1 － 2 所示． 由 U ＝ E － Ir 和图线可知： ( 1) 图线纵轴截距，即电流为 0 时的路端电压 U ，等于电源电动势 E ； ( 2) 若坐标原点为 ( 0,0) ，则横轴截距为短路电流 I0＝ E / r ； ( 3) 图线斜率的绝对值等于电源的内电阻，即 Δ U /Δ I ＝ r . 图 4 － 1 － 2 ( 20 12 福州一中高二检测 ) 如图 4 － 1 － 3 所示的电路中，当 S 闭合时，电压表和电流表 ( 理想电表 ) 的读数分别为 V 和 A ，当 S 断开时，它们的示数变为 V 和 A ，则电源的电动势和内阻各为多少。 图 4 － 1 － 3 【审题指导】 此类问题的处理要明确两点： ( 1) 明确电路的结构，串、并联的关系． ( 2) 明确各表示数、测量值的电路部分． 【解析】 当 S 闭合时， R1和 R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得： U 端1＝ E － I1r 代入数据得： E ＝ ＋ r ① 当 S 断开时，只有 R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得： U 端2＝ E － I2r ，代入数据得： E ＝ ＋ r ② 联立 ①② 得： E ＝ 2 V ， r ＝ 1 Ω 【答案】 2 V 1 Ω 2 ． ( 2020 昆明高二检测 ) 在如图 4 － 1 － 4 所示的电路中，R 1 ＝ Ω ， R 2 ＝ Ω .当开关 S 扳到位置 1 时，测得电流I 1 ＝ A ；扳到位置 2 时，测得电流 I 2 ＝ A ．求电源的电动势和内阻． 图 4 － 1 － 4 【解析】 根据题意， E ＝ I 1 R 1 ＋ I 1 r E ＝ I 2 R 2 ＋ I 2 r 解得： E ＝ 6 V r ＝ 1 Ω 【答案】 6 V 1 Ω 【备选例题】 ( 教师用书独具 ) 在如图教 4 － 1 － 2 所示的电路中，电源电动势 E ＝ V ，内电阻 r ＝ Ω ；电阻 R 1 ＝ 10 Ω ， R 2 ＝ 10 Ω ， R 3 ＝ 30 Ω ， R 4＝ 35 Ω ；电容器的电容 C ＝ 100 μ F ，电容器原来不带电．求接通开关 S 后流过 R 4 的总电荷量． 图教 4 － 1 － 2 【解析】 由电阻 的串、并联公式得闭合电路的总电阻R 总 ＝R1 R2＋ R3R1＋ R2＋ R3＋ r ，由欧姆定律得通过电源的电流 I ＝ER 总，电源的路端电压 U ＝ E － Ir ， R3两端的电压 U ′ ＝R3R2＋ R3U .通过 R4的总电荷量就是电容器的电荷量 Q ＝ CU ′ . 由以上各式并代入数据解得 Q ＝ 10－ 4 C . 【答案】 2 . 0 10 － 4 C 综合解题方略 —— 闭合电路动态分析问题 ( 201 1 北京高考 ) 如图 4 － 1 － 5 所示电路，电源内阻不可忽略．开关 S 闭合后，在变阻器 R0的滑动端向下滑动的过程中 ( ) 图 4 － 1 － 5 A。