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1、
1. 閉合電路的歐姆定律
①閉合電路的組成
外電路:電源外部的電路,其兩端電壓稱為外電壓或者路端電壓。在外電路中,沿電流方向電勢降低。
內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路,其電阻稱為內(nèi)電阻,內(nèi)電阻所降落的電壓稱為內(nèi)電壓。在內(nèi)電路中,沿電流方向電勢升高。
②閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化
如圖所示,在電路中電流為I,在時間t內(nèi),非靜電力做功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和,即EIt= I2Rt+I2rt。
③閉合電路的歐姆定律
內(nèi)容:閉合電路中的電流,跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。
公式:。
適用范圍:純電阻電路。
常用的變形公式及適用范圍:
2、E= U外+U內(nèi)或U= E–Ir。
2. 路端電壓與負載的關(guān)系
①路端電壓與電流的關(guān)系
公式:U= E–Ir。
圖象(U–I圖象):如圖所示,是一條傾斜的直線,該圖線與縱軸交點的縱坐標(biāo)表示電動勢,斜率的絕對值表示內(nèi)阻。
②路端電壓隨外電阻的規(guī)律變化
外電阻R增大時,電流I減小,外電壓U增大,當(dāng)R增大到無限大(斷路)時,I=0,U=E。
外電阻R減小時,電流I增大,外電壓U減小,當(dāng)R減小到零時,,U=0。
電動勢為2V的電源與一個阻值為9Ω的電阻構(gòu)成閉合回路,測得電源兩端電壓為1.8V,求電源內(nèi)部的電阻。
閉合電路的歐姆定律和部分電路歐姆定律往往結(jié)合起來應(yīng)用。
解析
3、:畫出如圖所示電路圖,U外=1.8V,由E= U外+U內(nèi)得U內(nèi)=0.2V, , 。
如圖所示,電流表讀數(shù)為0.75A,電壓表讀數(shù)為2V,R3=4Ω,若某一電阻發(fā)生斷路,則兩電表的讀數(shù)分別為0.8A和3.2V。
(1)試分析哪個電阻發(fā)生斷路;
(2)求電源的電動勢和內(nèi)電阻各為多少。
①電路中某一電阻斷路,兩電表的讀數(shù)都變大,不可能是R3和R1斷路,否則變化后電壓表或電流表無讀數(shù),只可能R2斷路。
②斷路時,電壓表讀數(shù)等于電阻R1的電壓,由歐姆定律求出R1。根據(jù)閉合電路歐姆定律對發(fā)生斷路前后列方程,組成方程組求解電動勢和內(nèi)電阻。
總電流:I0=I23+I=1.0A?,
則根據(jù)
4、閉合電路歐姆定律有IR1=E-I0r,
即 3=E-r ②,
聯(lián)立①②解得 E=4V r=1Ω。
如圖所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖象,下列判斷正確的是( )
A.電動勢E1=E2,發(fā)生短路時的電流I1<I2
B.電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C.電動勢E1>E2,內(nèi)阻r1<r2
D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時,電源2的路端電壓變化大
U-I圖象中與U軸的交點表示電源的電動勢,與I軸的交點表示短路電流,斜率表示內(nèi)阻。
答案:D
解析:A.U-I圖象中與U軸的交點表示電源的電動勢,與I軸的交點表示短路電流,故電動勢E1=E2,發(fā)生短路時的電
5、流I1>I2,故A錯誤;
B、C.U-I圖象中與U軸的交點表示電源的電動勢,斜率表示內(nèi)阻,電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1<r2,故B錯誤;
D.電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1<r2,根據(jù)閉合電路的歐姆定律得U=E-Ir可知,當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時,電源2的路端電壓變化大,故D正確。
1.電路如圖所示,已知電池組的總內(nèi)阻r=1 Ω,外電路電阻R=5 Ω,電壓表的示數(shù)U=2.5 V,則電池組的電動勢E應(yīng)等于 ( )
A.2.0 V B.2.5 V C.3.0 V D.3.5 V
2.有一電池,外電路斷開時的路端電
6、壓為3.0 V,外電路接上阻值為8.0 Ω的負載電阻后路端電壓降為2.4 V,則可以確定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r為( )
A.E=2.4 V,r=1.0 Ω
B.E=3.0 V,r=2.0 Ω
C.E=2.4 V,r=2.0 Ω
D.E=3.0 V,r=1.0 Ω
3.如圖所示為伏打電池示意圖,下列說法中正確的是( )
A.沿電流方向繞電路一周,非靜電力做功的區(qū)域只有一處
B.電源的電動勢高,表明該電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強
C.在靜電力作用下,原來靜止的正電荷從低電勢運動到高電勢
D.在溶液中銅板和鋅板之間的電壓就是內(nèi)電壓
4.如圖所示的是一種
7、測量電流表內(nèi)阻的電路。閉合開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,當(dāng)電阻箱阻值為R1時,電流表指針恰好滿偏。將電阻箱阻值為R2時,電流表指針剛好半偏。若忽略電池內(nèi)阻,則電流表內(nèi)阻為( )
A. B. C. D.
5.如圖所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,A為燈泡,D為理想電壓表。在變阻器的滑片P由B端向C端滑動的過程中( )
A.A燈變亮,D示數(shù)變大
B.A燈變亮,D示數(shù)變小
C.A燈變暗,D示數(shù)變大
D.A燈變暗,D示數(shù)變小
6. 有兩個電源,電動勢相同,但甲電源內(nèi)阻是2Ω,乙電源內(nèi)阻是1Ω.用這兩個電源分別
8、向電阻R1和R2供電,如果R1與R2兩端電壓相等,那么R1與R2間應(yīng)滿足下述的( ).
A .R1︰R2=1︰2
B .R1︰R2=2︰1
C .R1︰R2=3︰2
D .R1︰R2=2︰3
9、
7.如圖所示的電路中,電源電動勢為12
10、V,內(nèi)阻為2 Ω,四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開關(guān)S,下列說法正確的有( )
A.路端電壓為10 V
B.電源的總功率為10 W
C.a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V
D.a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1 A
8.如圖甲所示的電路,當(dāng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中兩電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化情況如圖乙中的A、B兩直線所示,不考慮電表對電路的影響。
(1)電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象分別為U–I圖象中的那一條直線?
(2)定值電阻R0、變阻器的總電阻分別為多少?
(3)試求處電源的電動勢和內(nèi)阻。
參考答案與解析
1.C
11、解析:電路的電流為,則電源的電動勢E=I(R+r)=3 V,故選C。
2.B
解析:因電路斷開時的路端電壓即為3 V,故電動勢E=3 V;對負載由歐姆定律可知:電路中電流,由閉合電路歐姆定律可知:E=U+Ir,解得內(nèi)阻,故選B。
3.B
解析:ab區(qū)域為非靜電力做功區(qū)域,A錯誤;電源電動勢的大小表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小,B正確;靜電力對靜止的正電荷做正功,電勢能減少,電勢降低,故在靜電力作用下,原來靜止的正電荷從高電勢運動到低電勢,C錯誤;內(nèi)電壓是電源內(nèi)阻消耗的電壓,銅板和鋅板之間為路端電壓,D錯誤。
4.C
6. B
7. AC
8.(1)B A (2)3 Ω 12 Ω (3)E=8 V r=1 Ω
解析:(1)電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象為B,電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應(yīng)為A;
(2)由乙圖可知,電阻的值等于AC的斜率,即;
當(dāng)全部接入電路時,電路中電流最小,對應(yīng)BC線上的B點
則,
(2)對圖線上的B點,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有:
對圖線上的C點,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有:
聯(lián)立解得:E=8 V r=1 Ω