第三节研究闭合电路演示文稿

第三节研究闭合电路演示文稿本文档共33页；当前第1页；编辑于星期二\19点9分优选第三节研究闭合电路本文档共33页；当前第2页；编辑于星期二\19点9分3．关于闭合电路，以下说法正确的是()DA．电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B．闭合电路中，路端电压越大，内电压也越大C．闭合电路中，电源的电动势等于外电路的路端电压D．当外电路断开时，路端电压的大小等于电动势本文档共33页；当前第3页；编辑于星期二\19点9分4．电动势为3V的电池，输出电流为3A，由此可知()A．内、外电阻相差1ΩB．内、外电阻之和为1ΩC．外电阻为1ΩD．内电阻为1ΩB本文档共33页；当前第4页；编辑于星期二\19点9分知识点1闭合电路欧姆定律的理解与应用

1．闭合电路欧姆定律的公式：I＝________.在闭合电路中同一个电源的__________和______一般是不变的，但电源产生的______则会随外电路电阻的变化而变化；外电路电阻变大，电源产生的电流会________，外电路电阻变小，电源产生的电流会________．电动势内阻电流减小增大本文档共33页；当前第5页；编辑于星期二\19点9分

2．如图2－3－1所示的电路，当开关S断开时，理想电压表的读数为3.0V；当开关S闭合且变阻器电阻调到4Ω时，电压表的读数为2.4V．则电源的电动势E＝______，内阻r＝________.图2－3－1本文档共33页；当前第6页；编辑于星期二\19点9分答案：3V

1Ω本文档共33页；当前第7页；编辑于星期二\19点9分

1．闭合电路欧姆定律：闭合电路中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．2．表达式：I＝

ER＋r.其中R为外电路的等效电阻，r为内电阻，E为电源的电动势．E表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，数值上等于不接用电器时电源两极间的电压．E、r大小由电源确定．本文档共33页；当前第8页；编辑于星期二\19点9分3．变形式：E＝U外＋U内，E＝U外＋Ir.4．公式的适用范围(1)I＝

ER＋r只适用于外电路为纯电阻的闭合回路．(2)E＝U外＋U内与E＝U外＋Ir适用于任何闭合电路．本文档共33页；当前第9页；编辑于星期二\19点9分【例1】下列关于电源的说法，正确的是()

A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大

B．电动势就是电源两端的电压

C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大

D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大本文档共33页；当前第10页；编辑于星期二\19点9分

解析：电源向外提供的电能除与电动势有关之外，还与输出的电流、通电时间有关，故A错误；只有当外电路断路时，电动势才等于电源两端的电压，故B错误；电源的电动势由电源自身的性质决定，与有无外电路无关，故选项C错误；电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领的物理量，故选项D正确．

答案：D

题外拓展：(1)电动势和电压在数值上有时相等，但两者是不同的概念．(2)当电路开路时，可以直接用电压表粗略地测出电源的电动势．本文档共33页；当前第11页；编辑于星期二\19点9分【触类旁通】1．关于闭合电路与电动势，下列说法正确的是()

A．电源短路时，闭合电路电流为无限大

B．电源短路时，电源内电压等于电源电动势

C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样

D．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数总是等于电源电动势本文档共33页；当前第12页；编辑于星期二\19点9分数值上才等于电源的电动势，D错．电源短路时电流为，A错．

解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，C错．当电源开路时，两极间的电压在Er答案：B本文档共33页；当前第13页；编辑于星期二\19点9分

【例2】如图

2－3－2所示电路中，R1＝R2＝R3＝1Ω，电压表内阻很大．当S断开时，电压表示数为0.8V，当S闭合时，电压表示数为1V，求电源的电动势与内阻．图2－3－2本文档共33页；当前第14页；编辑于星期二\19点9分本文档共33页；当前第15页；编辑于星期二\19点9分【触类旁通】

2．某电池当外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后其路端电压变为为2.4V，则可以判定该电池的电动势E和内电阻r为()A．E＝2.4V，r＝1ΩC．E＝2.4V，r＝2Ω

B．E＝3.0V，r＝2ΩD．E＝3.0V，r＝1Ω

解析：当电路断开时的路端电压等于电源电动势大小，即E＝3V．再由题意知，当R＝8Ω时，U外＝2.4V，即回路电流为I＝2.4 8A＝0.3A．E＝U内＋U外＝U

外＋Ir，解得r＝2Ω.B本文档共33页；当前第16页；编辑于星期二\19点9分知识点2路端电压的变化规律

1．闭合电路中外电路两端的电压叫________或_________；根据U＝E－Ir＝E－

ErR＋r可知：当外电阻R增大时，U______；当外电阻R减小时，U________.外电压路端电压增大减小本文档共33页；当前第17页；编辑于星期二\19点9分

2．“当外电路是纯电阻时，根据外电压U＝IR(R为外电路的等效电阻)得出电流I越大，外电压U也越大；根据U＝E－Ir得出电流I越大，外电压U越小”．为什么得出的结论不同？究竟应如何理解外电压U与电流I的关系？

答案：当外电路是纯电阻时，外电压U＝IR，但当R变化时，I也变化，且R增大，I减小，所以不能用U＝IR来判断U的变化，而应根据U＝IR＝E－Ir来分析，即R增大，I减小，U增大．本文档共33页；当前第18页；编辑于星期二\19点9分本文档共33页；当前第19页；编辑于星期二\19点9分本文档共33页；当前第20页；编辑于星期二\19点9分【例3】(双选)如图

2－3－4所示的是两个闭合电路中两个电源的U－I图象，下列说法正确的是()A．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2

B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2

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1的路端电压变化较大图2－3－4本文档共33页；当前第21页；编辑于星期二\19点9分答案：AC本文档共33页；当前第22页；编辑于星期二\19点9分【触类旁通】3．对闭合电路的说法中，错误的是()A．电源短路时，路端电压等于电动势B．电源短路时，路端电压为零C．电源断路时，路端电压最大D．外电路的电阻增大时，路端电压也增大A本文档共33页；当前第23页；编辑于星期二\19点9分本文档共33页；当前第24页；编辑于星期二\19点9分本文档共33页；当前第25页；编辑于星期二\19点9分

【例4】(双选)如图

2－3－6所示，R1

为定值电阻，R2

为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，下列说法正确的是()A．当R2＝R1＋r时，R2

上获得最大功率B．当R2＝R1＋r时，R1

上获得最大功率C．当R2＝0时，R1

上获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大图2－3－6本文档共33页；当前第26页；编辑于星期二\19点9分

解析：求R2

的电功率时，可将R1

视为电源内阻的一部分，如图2－3－7所示．R2

的电功率是等效电源的输出功率，当R2

＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，A正确．而R1的电功率P1＝I2R1，且I＝

ER1＋R2＋r，可知，R2＝0时，R1获得的电功率最大，故B错误，C正确．在讨论电源的输出功率时，(R1＋R2)为外电阻，内电阻r恒定，由于题目中没有给出R1

和r的具体数值，所以当R2＝0时，电源的输出功率并不一定最大，D错误．答案：AC图2－3－7本文档共33页；当前第27页；编辑于星期二\19点9分【触类旁通】

4．如图2－3－8所示的闭合电路，电源内阻不为零，闭合开关调节滑动变阻器的阻值，以下分析正确的是()

A．滑动变阻器的阻值越大，电源的输出功率越大

B．滑动变阻器的阻值越大，电源的总功率越大

C．滑动变阻器的阻值越小，电源的输出功率越大

D．滑动变阻器的阻值越小，电源内阻消耗的功率也越大图2－3－8本文档共33页；当前第28页；编辑于星期二\19点9分

解析：当滑动变阻器的阻值R与内阻r相等时，输出功率最大，AC错；滑动变阻器的阻值越大，I越小，电源的总功率P总＝EI越小，B错．由P内＝I2r知，P内随I增大而增大，D对．答案：D本文档共33页；当前第29页；编辑于星期二\19点9分判断总电流的变化．

2．闭合电路的动态问题分析

(1)闭合电路的动态分析步骤． ①认识电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象． ②由局部电阻变化判断总电阻的变化．③由I＝

ER＋r

④据U＝E－Ir判断路端电压的变化． ⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分电路电压及电流的变化．本文档共33页；当前第30页；编辑于星期二\19点9分姆定律I＝分析．讨论变化电阻R上的电压或电流变化时，不能用I＝进行分析，这时应根据总电压和部分电压的关系或干(2)闭合电路的动态分析方法．①任一电阻增大(减小)，则电路的总电阻增大(减小)．②任一电阻增大(减小)，则该电阻两端的电压一定会增大(减小)，而通过该电阻的电流会减小(增大)．③讨论定值电阻上的电压或电流变化时，可用部分电路欧URUR路电流与各支路电流的关系进行判断．本文档共33页；当前第31页；编辑于星期二\19点9分【例5】在如图

2－3－9所示电路中，当变阻器R3

的滑片P向b端移动时()A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小 图2－3－9本文档共33页；当前第32页；编辑于星期二\19点9分

解析：当R3的滑片P向b端移动时，R外↓→I↑→U外＝(E－Ir)↓，故电压表示数减小，R1两端的