第二章第三节研究闭合电路

1、第第二二章章电电路路理解教材新知理解教材新知应用创新演练应用创新演练随堂基础巩固随堂基础巩固知识点一知识点一知识点二知识点二课时跟踪训练课时跟踪训练把握热点考向把握热点考向第第三三节节研研究究闭闭合合电电路路考向一考向一考向二考向二考向三考向三知识点三知识点三知识点四知识点四返回返回返回返回返回返回1.电源的电动势数值上等于不接电源的电动势数值上等于不接 用电器时电源正负两极间的电用电器时电源正负两极间的电 压。压。返回返回返回返回4路端电压随外电阻的增大而路端电压随外电阻的增大而 增大。电源电动势和内阻不增大。电源电动势和内阻不 随外电阻的变化而变化。随外电阻的变化而变化。返回返回5在电源的

2、在电源的UI图像中，图线图像中，图线 与纵轴的交点即为电源的电与纵轴的交点即为电源的电 动势，与横轴的交点是短路动势，与横轴的交点是短路 电流，直线的斜率即为电源的电流，直线的斜率即为电源的 内阻。内阻。返回返回返回返回 自学教材自学教材 (1)电源外部的电路叫做外电路，外电路上的电阻称电源外部的电路叫做外电路，外电路上的电阻称为为 。电源内部的电路叫做内电路，内电路上的电。电源内部的电路叫做内电路，内电路上的电阻即电源的电阻称为阻即电源的电阻称为 。 (2)电源的电动势数值上等于电源的电动势数值上等于 时电源正负时电源正负两极间的电压。两极间的电压。 (3)电动势的单位与电压的单位相同，也是

3、电动势的单位与电压的单位相同，也是 。 外电阻外电阻内电阻内电阻不接用电器不接用电器伏特伏特返回返回 重点诠释重点诠释 1对电动势的理解对电动势的理解 从能量转化的角度来看，非静电力移动电荷做功的过程，从能量转化的角度来看，非静电力移动电荷做功的过程，就是把其他形式的能转化为电能的过程。在不同的电源中，就是把其他形式的能转化为电能的过程。在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的电势能内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的电势能增加得就越多。非静电力做的功越少，则

4、电荷的电势能增加增加得就越多。非静电力做的功越少，则电荷的电势能增加得就越少。物理学中用电动势表示电源的这种特性。得就越少。物理学中用电动势表示电源的这种特性。返回返回 2电动势与电压的区别电动势与电压的区别 电动势是电源本身的一种性质，而两极间的电压是电动势是电源本身的一种性质，而两极间的电压是由电动势提供的，两者存在本质的区别，因此不能说电由电动势提供的，两者存在本质的区别，因此不能说电源两端的电压就是电源电动势。源两端的电压就是电源电动势。返回返回1下列说法中正确的是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

5、数值上等于两极间的电压电源的电动势在数值上等于两极间的电压 C电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质 的区别的区别 D电动势越大，电源两极间的电压一定越高电动势越大，电源两极间的电压一定越高返回返回解析：解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。而电压是电场中两点间的电势差，电动势大小的物理量。而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以与电压有着本质的区别，所以A选项错，选项错，C选项对。当电源选项对。当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在开

6、路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压闭合电路中，电源两极间的电压(路端电压路端电压)随外电阻的增大随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，R外外0，这时路端电压为零，所以这时路端电压为零，所以B、D选项错。选项错。答案：答案：C返回返回 自学教材自学教材 (1)内容：闭合电路中的电流跟电源的内容：闭合电路中的电流跟电源的 成正比，成正比，跟内、外电路的跟内、外电路的 成反比。成反比。 (2)公式：公式： 。 (3)电源的电动势电源的电动势E等于等于U外外和和U内内 ，即，即E 。电动势电动势电

7、阻之和电阻之和之和之和U内内U外外返回返回 重点诠释重点诠释 1闭合电路欧姆定律变形式的适用条件闭合电路欧姆定律变形式的适用条件(1)EIRIr只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。(2)EU外外Ir或或U外外EIr既适用于外电路为纯电阻的闭既适用于外电路为纯电阻的闭 合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路。合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路。返回返回返回返回2(双选双选)如图如图231所示电路中，电源电所示电路中，电源电 动势动势E9 V、内阻、内阻r3 ，R15 ， 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 () A当当S断开时，断开时，UAC9 V

8、B当当S闭合时，闭合时，UAC9 V C当当S闭合时，闭合时，UAB7.5 V，UBC0 D当当S断开时，断开时，UAB0，UBC0图图231返回返回答案：答案：AC返回返回 自学教材自学教材 EIr减小减小增大增大增大增大减小减小返回返回 (3)路端电压路端电压U与电流与电流I的关系图的关系图像如图像如图232所示，可知所示，可知 图线是一条图线是一条 倾斜的直线。倾斜的直线。 路端电压路端电压U随着电流随着电流I的增大而的增大而 。向下向下减小减小图图232返回返回 重点诠释重点诠释 1负载变化与路端电压的关系负载变化与路端电压的关系(3)由于电源内阻很小，所以短路时会形成很大的电流，由于

9、电源内阻很小，所以短路时会形成很大的电流， 为保护电源，绝不能把电源两极直接相连接。为保护电源，绝不能把电源两极直接相连接。返回返回 2对对UI图像的理解图像的理解 (1)函数关系：函数关系： 由由UEIrrIE可知，电源的可知，电源的UI图像是一条斜向下倾斜的直线，如图像是一条斜向下倾斜的直线，如图图233所示。所示。图图233返回返回返回返回3.在如图在如图234的闭合电路中，当滑的闭合电路中，当滑 片片P向右移动时，两电表读数的变化向右移动时，两电表读数的变化 是是 () A变大，变大， 变大变大 B变小，变小， 变大变大 C变大，变大， 变小变小 D变小，变小， 变小变小图图234返回

10、返回解析：解析：滑片滑片P向右移动，电阻变大，总电阻也变大，由闭向右移动，电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减小，小，R0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故电压表示数变大，故B项正确。项正确。答案：答案：B返回返回4如图如图235所示是某电源的路端电压随干路电流所示是某电源的路端电压随干路电流I的变的变 化图像，由图像可知，该电源的电动势为化图像，由图像可知，该电源的电动势为_V， 内阻为内阻为_。图图235返回返回答案：答案：6.01.6

11、返回返回 自学教材自学教材 1实验原理实验原理 实验的电路如图实验的电路如图236所示，实验原理是闭合电所示，实验原理是闭合电路的欧姆定律。路的欧姆定律。图图236返回返回平均值平均值返回返回 (2)用作图法来处理数据。用作图法来处理数据。 在坐标纸上以在坐标纸上以I为横坐标，为横坐标，U为纵坐标，根据测出的多为纵坐标，根据测出的多组组U、I值，在坐标纸上描出对应的点。值，在坐标纸上描出对应的点。 根据闭合电路的欧姆定律根据闭合电路的欧姆定律UEIr，可知，可知U、I关系图关系图像是一条直线。由于存在实验误差，按照实测数据描出的点像是一条直线。由于存在实验误差，按照实测数据描出的点一般不会严格

12、地落在同一条直线上。为了减小误差，可以用一般不会严格地落在同一条直线上。为了减小误差，可以用直尺画一条直线，使直线两侧的点的数目直尺画一条直线，使直线两侧的点的数目 ，这条直，这条直线就是电路的路端电压与电流的关系图像。线就是电路的路端电压与电流的关系图像。 这条直线跟纵轴的交点的纵坐标数值上等于这条直线跟纵轴的交点的纵坐标数值上等于 。大致相等大致相等电源电电源电动势动势返回返回 重点诠释重点诠释 1误差分析误差分析 (1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作作UI图像时描点不准确。图像时描点不准确。 (2)系统误差：主要原因是未考虑电压

13、系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流比实际的总电流(即流过电源的电流即流过电源的电流)要小要小一些。一些。U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在测量结果与真实情况在UI坐标系中表示出来，如图坐标系中表示出来，如图237所示，可见所示，可见E测测E真真，r测测r真真。图图237返回返回 2注意事项注意事项 (1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，宜选用旧电池和内阻较大的电压表。些，宜选用旧电池

14、和内阻较大的电压表。 (2)在画在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开较远的使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开较远的点以减小偶然误差。点以减小偶然误差。 (3)合理地选择电压表与电流表的量程可以减小读数误合理地选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差。差。 (4)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。 返回返回5在测定一节干电池在测定一节干电池(电动势约为

15、电动势约为1.5 V，内电阻约为，内电阻约为2 ) 的电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有的电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有 两个供选：两个供选： A电压表量程为电压表量程为15 V B电压表量程为电压表量程为3 V C变阻器为变阻器为(20 ，3 A) D变阻器为变阻器为(500 ，0.2 A)返回返回(1)电压表应该选电压表应该选_(选填选填“A”或或“B”)，这是因为，这是因为_。(2)变阻器应选变阻器应选_(选填选填“C”或或“D”)，这是因为，这是因为_。解析：解析：由于电源电动势约为由于电源电动势约为1.5 V，故选量程为，故选量程为03 V的的电压表电压表

16、B，读数既准确，又方便；滑动变阻器，读数既准确，又方便；滑动变阻器D的额定电的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便，故选变阻器流太小，最大阻值太大，调节不方便，故选变阻器C。答案：答案：见解析见解析返回返回返回返回 例例1一太阳能电池板，测得它的开路电压为一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为，若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 () A0.10 VB0.20 V C0.30 V D0.40 V返回返回返回返回答案答案D返回返回1如图如图238所示的电路

17、中，当所示的电路中，当S闭闭 合时，电压表和电流表合时，电压表和电流表(均为理想均为理想 电表电表)的示数各为的示数各为1.6 V和和0.4 A。当。当 S断开时，它们的示数各改变断开时，它们的示数各改变0.1 V 和和0.1 A，求电源的电动势和内电阻。，求电源的电动势和内电阻。图图238返回返回解析：解析：当当S闭合时，闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：姆定律得：U1EIr即即E1.60.4r当当S断开时，只有断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律接入电路，由闭合电路欧姆定律UEIr，即，即E(1.60.1)(0.40.1)r由得：由得：

18、E2 V，r1 。答案：答案：2 V1 返回返回 例例2电动势为电动势为E、内阻为、内阻为r的电源与的电源与定值电阻定值电阻R1、R2及滑动变阻器及滑动变阻器R连接成如连接成如图图239所示的电路，当滑动变阻器的所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是端时，下列说法正确的是 () A电压表和电流表读数都增大电压表和电流表读数都增大 B电压表和电流表读数都减小电压表和电流表读数都减小 C电压表读数增大，电流表读数减小电压表读数增大，电流表读数减小 D电压表读数减小，电流表读数增大电压表读数减小，电流表读数增大图图239返回返回 思路点拨思路点拨触头移动时先判

19、断触头移动时先判断R阻值如何变化，再判断阻值如何变化，再判断串并联电阻及总电阻如何变化，进而判断总电流及路端电压串并联电阻及总电阻如何变化，进而判断总电流及路端电压如何变化，最后确定电压表及电流表的示数如何变化。如何变化，最后确定电压表及电流表的示数如何变化。答案答案A返回返回 当电路中某一部分电阻变化时，整个电路各处的电压、当电路中某一部分电阻变化时，整个电路各处的电压、电流都会受到影响，分析时，应抓住全电路中电源电动势电流都会受到影响，分析时，应抓住全电路中电源电动势和内阻不变的特点，从总电流的变化顺次推理。解题时容和内阻不变的特点，从总电流的变化顺次推理。解题时容易只从孤立的局部电路考虑

20、，易只从孤立的局部电路考虑，R增大时增大时UR也增大，将无法也增大，将无法判断通过判断通过R的电流变化情况。的电流变化情况。返回返回2如图如图2310所示的电路中，电源所示的电路中，电源 的电动势为的电动势为E，内阻为，内阻为r。当可变电。当可变电 阻的滑片阻的滑片P向向b移动时，电压表移动时，电压表 的的 读数读数U1与电压表与电压表 的读数的读数U2的变的变 化情况是化情况是 () AU1变大，变大，U2变小变小BU1变大，变大，U2变大变大 CU1变小，变小，U2变小变小 DU1变小，变小，U2变大变大图图2310返回返回解析：解析：当当P向向b移动时，电路中总电阻变大，由闭合电路的移动时，电路中总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流欧姆定律可知电路中总电流I变小，由欧姆定律得变小，由欧姆定律得U2IR变变小，再由闭合电路欧姆定律得小，再由闭合电路欧姆定律得U1EIr变大，故本题应选变大，故本题应选A。答案：答案：A返回返回 例例3在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了一位同学记录了6组数据