高中物理 2.7闭合电路的欧姆定律（教师版） 新人教版选修.doc

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1、第7节　闭合电路的欧姆定律1．闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，表达式为I＝，适用于外电路是纯电阻的电路．2．路端电压是指外电路两端的电压，即电源的输出电压U＝E－Ir.(1)当外电阻R增大时，I减小，内电压减小，路端电压U增大．当外电路断开时，I＝0，U＝E.(2)当外电阻R减小时，I增大，内电压增大，路端电压U减小．当电源两端短路时，外电阻R＝0，I＝，U＝0.3．由U外＝E－Ir可知，U外I是一条斜向下的直线，直线斜率的绝对值等于电源内阻，直线在纵轴上的截距表示电动势，直线在横轴上的截距表示短路电流I＝.4．有两个相同的电阻R，

2、串联起来接在电动势为E的电源上，通过每个电阻的电流为I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流为2I/3，则该电源的内阻是(　　)A．RB．R/2C．4RD．R/8答案　C解析　由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I＝，两电阻并联时I＝·，解得r＝4R，故选C.5．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V答案　D解析　由已知条件得：E＝800mV.又因I短＝，所以r＝＝Ω＝20Ω.所以U

3、＝IR＝R＝×20mV＝400mV＝0.40V，选项D正确．【概念规律练】知识点一　闭合电路欧姆定律1.如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为(　　)A．5∶3B．3∶5C．2∶3D．3∶2答案　D解析　S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3V．S闭合时，U外＝1.8V，所以U内＝E－U外＝1.2V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.2.如图所示，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，灯泡上标有“6V　12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω，若

4、灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．答案　36W解析　因灯泡正常发光，所以I＝＝A＝2AU内＝Ir＝2×1V＝2V所以电动机电压为UM＝E－U内－U＝30V－2V－6V＝22V电动机输出的机械功率为P机＝UMI－I2R＝22×2W－22×2W＝36W.知识点二　路端电压与负载的关系3．若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．U′＝IRB．U′＝E－UC．U＝E＋IrD．U＝·E答案　BD4.如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电

5、流I的关系图线，则(　　)A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等B．电流都是I1时，两电源内电压相等C．电路A的电动势大于电路B的电动势D．A中电源的内阻大于B中电源的内阻答案　ACD解析　在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见EA>EB，rA>rB.图中两直线的交点坐标为(I1、U1)，由R＝可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等．由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等．所以选项A、C、D正确．【方法技巧练】一、闭合电路动态问题的分析方法5．如图所示的电路中，

6、在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为(　　)A．电压表示数增大，电流表示数减小B．电压表示数减小，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减小答案　A6．在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表○A的读数为I，电压表○V的读数为U，当R5的滑动触点向图中a端移动时(　　)A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小答案　D解析　本题考查闭合电路的动态分析．当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变

7、大，路端电压变小即电压表○V的读数U变小；由于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2和R4串联两端电压变小，则电流表○A的读数I变小，故选D.方法总结　闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型，解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变，思路是外电路电阻变化，引起全电路中电流的变化，根据闭合电路欧姆定律公式I＝，以及E＝U外＋U内＝IR＋Ir进行正确推理，从而判定路端电压U外和内电压U内的变化．然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况，即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析．二、闭合电路功率问题的分析