高中物理 第二章 电路 第三节 研究闭合电路 5页

第三节　研究闭合电路 问题探究 在不同的工作电路中,工作电源是有很大差异的,你知道主要的差异在哪里 吗? 答案:电源是一种能量的转换装置,它的工作主要是将其他形式的能转换为电能, 而不同的电源这种转换本领是不同的,在物理学中通常是用电动势表示这种本领,电 源的主要差异就是电动势不同,不同的用电器按需要必须配置不同电动势的电源,以 满足用电器工作的要求. 自学导引 1.电源的最基本的特征是有____________,正极的电势比负极的电势____________, 两极间存在_____________.不同的电源在没有接入电路时两极间的____________, 这个电压与电源的____________在数值上是相等的. 答案:两个极　高　电压　电压不同　电动势 2. 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 的 表 达 式 是 ____________,E 是 ____________,R 是 ____________,r 是____________. 答案: 　电源电动势　电路的外电阻　电源的内电阻 3.电源的外电路两端的电压叫做路端电压,路端电压____________,实验结果表 明__________________的大小有关. 答案:U=E-Ir　路端电压与负载 4.电源的电动势和内阻的大小可通过实验进行测量,在实验时,有两种数据处理 方法,分别是____________和____________. 答案:计算法　作图法 疑难剖析 电动势的物理意义 【例 1】 关于电动势,下列说法正确的是（　　） rR EI += A.电源电动势在数值上等于路端电压 B.当外电阻发生变化时,电源电动势也发生变化 C.电源电动势在数值上等于内、外电路上的电压之和,与内外电路的组成无关 D.电源电动势的大小可以通过实验进行测定 解析:电源电动势反映电源转换能量的本领,与外电路的电阻无关,选项B 错,C 正确.电动势在数值上等于电路的内、外电压之和,与路端电压的数值不完全一 样,选项 A 错.电动势一般情况下是不变的,可以利用实验测定,选项 D 正确. 答案:CD 温馨提示:电源电动势反映电源本身的属性,与外电路无关,它的大小反映电源 的本领,尽管电动势和电压的单位相同,但物理意义不同. 闭合电路欧姆定律的应用 【例 2】 用电动势为 12 V 的直流电源对某纯电阻电路供电,此时电源的端电压 为 8 V,输出电流为 2 A.若将外电路电阻增大到原来的 2 倍,则输出电流和端电压分 别为(　　) A.1.0 A,8.0 V B.1.2 A,9.6 V C.1.5 A,9.6 V D.1.8 A,10 V 解 析 : 由 题 设 可 知 ,R1=U1/I1=4 Ω, 而 E=I1(R1+r),r=2 Ω,R2=2R1=8 Ω, ,U2=I2R2=9.6 Ω,正确选项为 B. 答案:B 温馨提示:本题充分利用部分和闭合电路欧姆定律,先求解电源内阻,再计算外 电阻改变后的端电压和输出电流. 电路的动态分析 【例 3】 在如图 231 所示的电路中,当可变电阻的阻值 R 变大时（　　） A2.1 2 2 =+= rR EI 图 2-3-1 A.A、B 间电压增大 B.A、B 间电压减小 C.通过 R2 的电流减小 D.通过 R 的电流增大 解析:可变电阻 R 的阻值变大时,应该有 R↑→R 总↑→ ↓U 内(=Ir)↓ 选项 A 正确. 答案:A 温馨提示:电源工作的外电路中,某个电阻的变化会引起整个电路的电流电压变 化,要确定某部分的电流电压变化,只能根据欧姆定律和串并联电路的特征来确 定. 电源电动势和内阻的测定 【例 4】 如图 2-3-2 所示的是两个闭合电路中两个电源的 UI 图象,下列说法中 正确的是（　　） 图 2-3-2 A.电动势 E1=E2,内阻r1r2 C.电动势 E1=E2,发生短路时的电流 I1>I2 D.当两电源的工作电流变化相同时,电源 2 的路端电压变化较大 解析:电源的电动势和内阻的测定可以通过 UI 图线来完成,由图线可知,E1=E2, 两电源的短路电流 I1>I2,(图线的横截距)故内阻 r=E/I,r1