山東省冠縣武訓(xùn)高級中學(xué)2013屆高三物理總復(fù)習(xí)7.2電動勢閉合電路歐姆定律課件

1、7.27.2電動勢電動勢 閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí) 選修選修3-13-1(3)(3)定義式：定義式：E E_._.一、電源一、電源1.1.電動勢電動勢(1)(1)物理意義：電動勢是反映電源通過物理意義：電動勢是反映電源通過非靜電力非靜電力做功把其他形做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為式的能轉(zhuǎn)化為電能電能本領(lǐng)的物理量本領(lǐng)的物理量(2)(2)定義：電源在移動電荷過程中，非靜電力對電荷做的功定義：電源在移動電荷過程中，非靜電力對電荷做的功W W與移動電荷的與移動電荷的電量電量q q的比值的比值(4)(4)大?。捍笮。弘妱觿菰跀?shù)值上等于在電源內(nèi)部非靜電力把電動勢在數(shù)值上等于在電源內(nèi)部

2、非靜電力把單位（單位（1C)1C)正電正電荷從負極移送到正極所做的功；荷從負極移送到正極所做的功；電動勢大小等于電路開路時電源兩極間的電動勢大小等于電路開路時電源兩極間的電壓電壓；電動勢大小等于電源對外供電時內(nèi)、外電路電動勢大小等于電源對外供電時內(nèi)、外電路電壓電壓之和之和2.內(nèi)電阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，電源內(nèi)部的電阻叫電內(nèi)電阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，電源內(nèi)部的電阻叫電 源的內(nèi)阻源的內(nèi)阻通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置W W非非= =qEqE = =EItEIt標量，電動勢不是電壓標量，電動勢不是電壓1.1.鉛蓄電池的電動勢為

3、鉛蓄電池的電動勢為2 V2 V，這表示，這表示( () )A A電路中每通過電路中每通過1 C1 C電荷量，電源把電荷量，電源把2 J2 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)? J2 J的的電熱電熱B B無論接不接入外電路，蓄電池兩極間的電壓都為無論接不接入外電路，蓄電池兩極間的電壓都為2 V2 VC C蓄電池在蓄電池在1 s1 s內(nèi)將內(nèi)將2 J2 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹 D蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池( (電動勢為電動勢為1.5 V)1.5 V)的大的大 D2 2如圖所示是常用在電子手表和小型儀表中的鋅汞電池，如圖所示是常用

4、在電子手表和小型儀表中的鋅汞電池，它的電動勢約為它的電動勢約為1.2 V1.2 V，這表示，這表示( ( ) )A A電路通過電路通過1 C1 C的電荷量，電源把的電荷量，電源把1.2 J1.2 J其其他形式能轉(zhuǎn)化為電能他形式能轉(zhuǎn)化為電能B B電源在每秒內(nèi)把電源在每秒內(nèi)把1.2 J1.2 J其他形式能轉(zhuǎn)化為其他形式能轉(zhuǎn)化為電能電能C C該電源比電動勢為該電源比電動勢為1.5 V1.5 V的干電池做功少的干電池做功少D D該電源與電動勢為該電源與電動勢為1.5 V1.5 V的干電池相比，的干電池相比，通過通過1 C1 C電荷量時轉(zhuǎn)化的電能少電荷量時轉(zhuǎn)化的電能少AD3 3圖為一塊手機電池的背面印有

5、的一些符號，下列說法正確圖為一塊手機電池的背面印有的一些符號，下列說法正確的是的是( ( ) )A A該電池的容量為該電池的容量為500 500 mAmAh hB B該電池的電動勢為該電池的電動勢為3.6 V3.6 VC C該電池在工作該電池在工作1 1小時后達到的電流為小時后達到的電流為500 500 mAmAD D若電池以若電池以10 10 mAmA的電流工作，可用的電流工作，可用5050小時小時ABD 3 3、電池的容量、電池的容量: :（1 1）電池放電時能輸出的總電荷量，通常以）電池放電時能輸出的總電荷量，通常以A Ah h或或mAmAh h作單位作單位（2 2）對同一種電池，體積越

6、大，電池容量越大，內(nèi)阻越?。ν环N電池，體積越大，電池容量越大，內(nèi)阻越小（3 3）對同樣的電池，小電流，間斷放電比大電流連續(xù)放電容量大）對同樣的電池，小電流，間斷放電比大電流連續(xù)放電容量大二、閉合電路歐姆定律二、閉合電路歐姆定律1.1.內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正正比，跟內(nèi)、比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成外電路中的電阻之和成反反比比2.2.表達式：表達式：I I_，只適用于純電阻電路，只適用于純電阻電路3.其他表達形式其他表達形式(1)電勢降落表達式：電勢降落表達式：E_或或EU外外Ir；(2)能量表達式：能量表達式：EI_I2r.4.4.路

7、端電壓、電路中的電流與負載的關(guān)系路端電壓、電路中的電流與負載的關(guān)系 對于外電阻是純電阻的情況，外電阻增大，路端電壓對于外電阻是純電阻的情況，外電阻增大，路端電壓增增大大，電路中的總電流，電路中的總電流減小。減小。普適普適 由由U UE EIrIr可知，路端電壓隨著電路中電流的增大可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而而減小減小；U UI I關(guān)系圖線如圖關(guān)系圖線如圖三、三、U UI I關(guān)系關(guān)系5 5圖中每一點電壓和電流的比值代表此時的圖中每一點電壓和電流的比值代表此時的外電阻外電阻( (外電路外電路為純電阻）為純電阻） 1 1當電路斷路即當電路斷路即I I0 0時，縱坐標的截距為時，縱坐標的截距為

8、電動勢電動勢2 2當外電路電壓為當外電路電壓為U U0 0時，橫坐標的截距為時，橫坐標的截距為短路電流短路電流3 3圖線的斜率的絕對值為電源的圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻內(nèi)阻，即，即r r| |k k|.|.4 4圖中每一點坐標的乘積代表輸出圖中每一點坐標的乘積代表輸出功率功率注意：縱坐標不一定從零開始，此注意：縱坐標不一定從零開始，此時橫截距不一定為短路電流時橫截距不一定為短路電流5 5如圖，直線如圖，直線OACOAC為某一直流電源的總為某一直流電源的總功率隨著電流變化的圖線，拋物線功率隨著電流變化的圖線，拋物線OBCOBC為同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流為同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I

9、 I變化的圖線。若變化的圖線。若A A、B B對應(yīng)的橫坐標為對應(yīng)的橫坐標為2A2A，則下面說法中正確的是則下面說法中正確的是( )( )A A電源的電動勢為電源的電動勢為3V3V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1 1 B B線段線段ABAB表示的功率為表示的功率為2W2WC C電流為電流為2A2A時，外電路電阻為時，外電路電阻為0.5 0.5 D D電流為電流為3A3A時，外電路電阻為時，外電路電阻為224 4如圖，如圖，a a是某電源的是某電源的U U- -I I圖線，圖線，b b是電阻是電阻R R的的U U- -I I圖線，這個電源的內(nèi)阻等于圖線，這個電源的內(nèi)阻等于 。把這個電源和這個電阻把這個電源和這個

10、電阻R R串聯(lián)成閉合電路，串聯(lián)成閉合電路，電源消耗的總功率為電源消耗的總功率為 。29 WABC6 6、電源的、電源的U U- -I I圖線和電阻的圖線和電阻的U U- -I I圖線交點為工作點圖線交點為工作點二、閉合電路的幾個功率二、閉合電路的幾個功率rRrRErRrRErRRERIP222)(2222222出4 4電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系P出出EII2rrIE2r2E24r. 當當 IE2r(即內(nèi)外電阻相等即內(nèi)外電阻相等)時，電源的輸出功率最大，時，電源的輸出功率最大，PmE24r. AR R1 1RR2 2B B7 7、某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示電路研

11、究電源輸出功率變化情況。、某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示電路研究電源輸出功率變化情況。電源電源E E電動勢、內(nèi)電阻恒定，電動勢、內(nèi)電阻恒定，R R1 1為滑動變阻器，為滑動變阻器，R R2 2、R R3 3為定值電為定值電阻，阻， 、 為理想電表。為理想電表。(1)(1)若滑動片若滑動片P P由由a a滑至滑至b b時時 示數(shù)一直變小，則示數(shù)一直變小，則R R1 1和和R R2 2必須滿足的必須滿足的關(guān)系是關(guān)系是_。(2)(2)若若R R1 16 ,R6 ,R2 2=12 =12 ，電源內(nèi)電阻，電源內(nèi)電阻r=6 r=6 ，當滑動片，當滑動片P P由由a a滑至滑至b b時，電源時，電源E E的輸出功率

12、的輸出功率P P隨外電路總電阻隨外電路總電阻R R的變化關(guān)系如圖乙的變化關(guān)系如圖乙所示，則所示，則R R3 3的阻值應(yīng)該選擇的阻值應(yīng)該選擇( )( )A.2 A.2 B.4 B.4 C.6 C.6 D.8 D.8 甲甲乙乙 因此因此R越大，越大，越大；越大；當當Rr時，電源有最大輸出功率時，時，電源有最大輸出功率時，效率僅為效率僅為50%（ 外電阻為純電阻）外電阻為純電阻）答案：答案：(1)5 (2)30 V8、D答案：答案：D答案：答案：(1)5 V(2)0.32 WC答案：答案：C由題圖可知，當電路工作點坐標為由題圖可知，當電路工作點坐標為(3.0,3.0)時，時，電源的輸出功率有最大值，

13、將已知電阻接入電源的輸出功率有最大值，將已知電阻接入電路，若已知電阻與電源組成的工作點越接電路，若已知電阻與電源組成的工作點越接近坐標近坐標(3.0,3.0)，電源的輸出功率就越大，當，電源的輸出功率就越大，當R1單獨接入電路時，工作點最接近坐標單獨接入電路時，工作點最接近坐標(3.0,3.0)，故，故D正確正確三、電路的動態(tài)分析問題三、電路的動態(tài)分析問題C C1212、如圖所示，電動勢為、如圖所示，電動勢為E E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接。只合上開關(guān)三個電阻相接。只合上開關(guān)S S1 1，三個燈泡都能正常工作，如，三個燈泡都能正常工作，如果再合上果再合

14、上S S2 2，則下列表述正確的是，則下列表述正確的是( )( )A.A.電源輸出功率減小電源輸出功率減小 B.B.L L1 1上消耗的功率增大上消耗的功率增大C.C.通過通過R R1 1上的電流增大上的電流增大 D.D.通過通過R R3 3上的電流增大上的電流增大1313、電動勢為、電動勢為E E、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r r的電源和定值電阻的電源和定值電阻R R1 1、R R2 2及及滑動變阻器滑動變阻器R R連接成如圖所示的電路。當滑動變阻器連接成如圖所示的電路。當滑動變阻器的觸頭由中點滑向的觸頭由中點滑向b b端時，下列說法正確的是端時，下列說法正確的是( )( )A.A.電壓表和電流表讀數(shù)都

15、增大電壓表和電流表讀數(shù)都增大B.B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大A1414、所示的電路中，電源電動勢、所示的電路中，電源電動勢E E=6.00 V=6.00 V，其內(nèi)阻可忽略不計。，其內(nèi)阻可忽略不計。電阻的阻值分別為電阻的阻值分別為R R1 1=2.4 =2.4 kk、R R2 2=4.8 =4.8 kk，電容器的電容，電容器的電容C C=4.7 =4.7 F F。閉合開關(guān)。閉合開關(guān)S S，待電流穩(wěn)定后，待電流穩(wěn)定后，用電壓表測用電壓表測R

16、 R1 1兩端的電壓，其穩(wěn)定值為兩端的電壓，其穩(wěn)定值為1.50 V1.50 V。(1)(1)該電壓表的內(nèi)阻為多大？該電壓表的內(nèi)阻為多大？(2)(2)由于電壓表的接入，電容器的帶電由于電壓表的接入，電容器的帶電荷量變化了多少？荷量變化了多少？四、含電容器電路的計算四、含電容器電路的計算【解析解析】(1)(1)設(shè)電壓表的內(nèi)阻為設(shè)電壓表的內(nèi)阻為R RV V，測得，測得R R1 1兩端的電壓為兩端的電壓為U U1 1，R R1 1與與R RV V并聯(lián)后的總電阻為并聯(lián)后的總電阻為R R，則有：，則有：1/R=1/R1/R=1/R1 1+1/R+1/RV V，由串聯(lián)電路的規(guī)律得：由串聯(lián)電路的規(guī)律得：R/R

17、R/R2 2=U=U1 1/(E-U/(E-U1 1) )聯(lián)立以上兩式，得聯(lián)立以上兩式，得R RV V=R=R1 1R R2 2U U1 1/R/R1 1E-(RE-(R1 1+R+R2 2)U)U1 1 ，代入，代入已知數(shù)據(jù)得已知數(shù)據(jù)得R RV V=4.8 =4.8 kk。 (2)(2)電壓表接入前，電容器上的電壓電壓表接入前，電容器上的電壓U UC C等于電阻等于電阻R R2 2上的電壓，上的電壓，R R1 1兩兩端的電壓為端的電壓為 U UR1R1，則，則U UC C/U/UR1R1=R=R2 2/R/R1 1又又E=UE=UC C+U+UR1R1。接入電壓表后，電容器接入電壓表后，電容

18、器上的電壓為上的電壓為U UC C=E-U=E-U1 1由于電壓表的接入，電容器帶電荷量增加了，由于電壓表的接入，電容器帶電荷量增加了，Q=C(UQ=C(UC C-U-UC C) )由以上各式代入數(shù)據(jù)解得由以上各式代入數(shù)據(jù)解得Q=2.35Q=2.351010-6-6C C?！敬鸢复鸢浮?1)4.8 k(2)(1)4.8 k(2)增加了增加了2.352.351010-6-6 C C【答案答案】 8 23W 16、如圖所示的電路中，兩平行金屬板、如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩水平放置，兩板間的距離板間的距離d=40 cm。電源電動勢。電源電動勢E=24 V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r=1，電阻電阻R=15。閉合開關(guān)。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從小球從B板小孔以初速度板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小豎直向上射入板間。若小球帶