高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第1节 闭合电路欧姆定律学案 鲁科版选修.doc

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1、第1节闭合电路欧姆定律1.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。2．流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内外电阻之和成反比。3．外电路电阻R增大时，电路中电流减小，路端电压增大；外电路电阻减小时，电路中电流增大，路端电压减小。电　动　势1．电源把其他形式的能转化为电能的装置。2．电动势(1)大小等于没有接入电路时两极间的电压。(2)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。3．干电池电动势为1.5V的物理意义干电池的电动势为1.5V

2、，说明电荷量为1C的电荷通过电源时，电源通过非静电力做功将1.5J的化学能转化为电能。1．电动势的理解(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向。(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)。2．电动势与电压的区别(1)物理含义：电压表示电阻或用电器两端的电势差，是形成电场产生电流的原因，电动势表示电源提供电能的本领，是电压产生的原因。(2)做功的实质：电压对应电场力做功，电动势对应非静电力

3、做功。(3)能的转化：电压相关的能是把电能转化成其他形式的能；电动势相关的能是把其他形式的能转化成电能。1．下列说法中正确的是(　　)A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高解析：电动势与电压有本质的区别，二者单位相同，只有电源与外电路断开时，两极间的电压在数值上才与电动势相等。答案：C闭合电路欧姆定律1.闭合电路(1)只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流。用电器、导

4、线组成外电路，电源内部是内电路，内电路的电阻叫内阻。(2)在外电路中，沿电流方向电势降低，在内电路中电流从负极到正极。2．闭合电路欧姆定律(1)内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电阻之和成反比。(2)公式：I＝。(3)适用的条件为：外电路为纯电阻电路。(4)电动势与内外电压的关系：E＝U外＋U内。1．闭合电路的组成(1)闭合电路欧姆定律的表达式I＝只适用于外电路为纯电阻电路的闭合电路。(2)实际常用的表达式：①E＝U外＋U内；②U外＝E－Ir。(3)特殊情况当外电路断开时，I＝0，内电

5、压U内＝Ir＝0，U外＝E。3．闭合电路的能量关系(1)电源的总功率：P总＝PE＝EI(2)电源的内阻消耗的功率：P内＝I2r(3)外电路消耗的功率：P外＝P输出＝IU端＝P总－P内＝EI－I2r(4)电源的效率：η＝×100%①对于一般电路来说η＝×100%＝×100%＝×100%②对于纯电阻电路来说η＝×100%＝×100%＝×100%2.如图4－1－1所示，电源的内阻r为2Ω，R1＝10Ω，R2＝8Ω，当S连接1时，电流表的示数为0.2A，则将S切换到2时，电流表的示数变为(　　)图4－1－1A．0.18A　　

6、　B．0.20AC．0.24AD．0.26A解析：根据闭合电路欧姆定律S连1时　I1＝S连2时　I2＝两式联立得I2＝0.24A。答案：C路端电压与外电阻的变化关系路端电压与外电阻的关系：根据U＝IR＝×R＝可知，当R增大时，路端电压U增大，当R减小时，路端电压U减小。(1)当外电路断路时，外电阻R为无穷大，I为零，Ir也为零，可得U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势的大小。(2)当外电路短路时，外电阻R＝0，此时电路中的电流最大，即Im＝，路端电压为零。1．U与外电阻R的关系由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir

7、，又I＝，由此可得U＝E－×r＝由此可见，当外电路电阻R增大时，电流I减小，路端电压U增大；反之，当外电路电阻R减小时，电路中电流I增大，路端电压U减小。2．闭合电路和部分电路的UI图象的区别图4－1－2(1)两图象直线方向不同，斜率的物理意义不同。闭合电路的UI图象(如图4－1－2甲)的斜率表示电源的内阻；而部分电路的UI图象(如图乙)的斜率表示的是这段电路上的电阻。(2)从表示的内容上，闭合电路的UI图象(甲图)表示U与I的制约关系；而部分电路的UI图象(乙图)是对于固定电阻而言的，反映了UI的正比关系。(3)从

8、物理意义上，闭合电路的UI图象((甲图)表示电动势和内阻不变，外电阻是变化的；而部分电路的UI图象(乙图)表示导体的性质，前提是电阻R保持不变。3．在闭合电路中，下列叙述不正确的是(　　)A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B．当外电路断开时，路端电压等于零C．当外电路短路时，电路中的电流等于D．当外电阻增大时，路端电