12-2-閉合電路的歐姆定律-高二物理精講精練(新人教版必修第三冊)(原卷版)

12.2牛閉合電路的歐姆定律考點精講考點1：對電動勢的理解1．概念理解（1）電源的種類不同，電源提供的非靜電力性質不同，一般有化學力、磁場力(洛倫茲力)、渦旋電場力等。（2）不同電源把其他形式的能轉化為電能的本領是不同的。電動勢在數(shù)值上等于非靜電力將1C正電荷在電源內(nèi)從負極搬運到正極所做的功，也就是1C的正電荷所增加的電勢能。（3）電動勢是標量，電源內(nèi)部電流的方向，由電源負極指向正極。（4）公式E＝eq\f(W,q)是電動勢的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無關，是由電源自身的性質決定的。電動勢不同，表示將其他形式的能轉化為電能的本領不同，例如，蓄電池的電動勢為2V，表明在蓄電池內(nèi)移送1C的電荷時，可以將2J的化學能轉化為電能。2．電動勢與電壓的對比物理量電動勢E電壓U物理意義非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能的本領，表征電源的性質表示電場力做功將電能轉化為其他形式的能的本領，表征電場的性質定義式E＝eq\f(W,q)，W為非靜電力做的功U＝eq\f(W,q)，W為電場力做的功單位伏特(V)伏特(V)聯(lián)系電動勢等于電源未接入電路時兩極間的電壓3.電源的連接（1）n個完全相同的電源串聯(lián)：電源的總電動勢E總＝nE，電源的總內(nèi)阻r總＝nr。（2）n個完全相同的電源并聯(lián)：電源的總電動勢E總＝E，電源的總內(nèi)阻r總＝eq\f(r,n)。【例1】鉛蓄電池的電動勢為2V，一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，將鉛蓄電池和干電池分別接入電路，兩個電路中的電流分別為0.1A和0.2A。試求兩個電路都工作20s時間，電源所消耗的化學能分別為多少？哪一個把化學能轉化為電能的本領更大？【技巧與方法】1電源的電動勢是表征電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量，即非靜電力移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動勢越大。2公式E＝eq\f(W,q)中W為非靜電力做的功，而E的大小與W、q無關。3電源電動勢的大小是由電源本身性質決定的，不同種類的電源電動勢的大小不同。【針對訓練】1．(多選)如圖所示為一塊手機電池的背面印有的一些信息，下列說法正確的是()A．該電池的容量為500mA·h，表示電池儲存能量的多少，mA·h為能量單位B．該電池的電動勢為3.6VC．該電池在工作1小時后達到的電流為500mAD．若電池以10mA的電流工作，可用50小時考點2：對閉合電路歐姆定律的理解1．閉合電路的歐姆定律（1）原始表達式：I＝eq\f(E,R＋r)。（2）常用變形公式：E＝IR＋Ir，E＝U外＋U內(nèi)，U外＝E－Ir。（3）適用范圍I＝eq\f(E,R＋r)適用于外電路為純電阻的閉合電路；U外＝E－Ir既適用于外電路為純電阻的閉合電路，也適用于外電路為非純電阻的閉合電路。2．路端電壓與負載的關系（1）公式(對純電阻電路)：U外＝IR＝E－Ir＝E－eq\f(E,R＋r)r。①當外電路斷開時，R→∞，U內(nèi)＝0，U外＝E，此為直接測量電源電動勢的依據(jù)。②當外電路短路時，R＝0，I＝eq\f(E,r)(稱為短路電流)，U外＝0。由于r很小，電路中電流很大，容易燒壞電源，這是嚴禁把電源兩極不經(jīng)負載直接相接的原因。（2）路端電壓U外與外電阻R之間的關系對某一給定的閉合電路來說，電流、路端電壓、內(nèi)電壓隨外電阻的改變而改變，變化情況如下(↑表示增大，↓表示減小)。外電阻變化情況R↑R→∞R↓R→0電流I＝eq\f(E,R＋r)I↓I→0I↑I→eq\f(E,r)內(nèi)電壓U′＝Ir＝E－IRU′↓U′→0U′↑U′→E路端電壓U外＝IR＝E－IrU外↑U外→EU外↓U外→0（3）路端電壓與電流的關系圖像①由U外＝E－Ir可知，U外-I圖像是一條斜向下的直線，如圖所示。當R減小時，I增大，路端電壓減小，當外電路短路時，R等于零，此時電路中的電流最大，I0＝eq\f(E,r)，路端電壓等于零。②縱軸的截距等于電源的電動勢E；橫軸的截距等于外電路短路時的電流，即I0＝eq\f(E,r)。③直線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即r＝eq\f(E,I0)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))，eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))越大，表明電源的內(nèi)阻越大。④圖線中某點橫、縱坐標的乘積UI為電源的輸出功率，即圖中矩形的面積表示電源在路端電壓為U時的輸出功率?！纠?】如圖所示的電路中，當S閉合時，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)各為1.6V和0.4A。當S斷開時，它們的示數(shù)各改變0.1V和0.1A，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。【技巧與方法】閉合電路問題的求解方法1分析電路特點：認清各元件之間的串、并聯(lián)關系，特別要注意電壓表測量哪一部分的電壓，電流表測量哪個用電器的電流。2求干路中的電流：若各電阻阻值和電動勢都已知，可用閉合電路的歐姆定律直接求出，也可以利用各支路的電流之和來求。3應用閉合電路的歐姆定律解決問題時，應根據(jù)部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯(lián)特點求出部分電路的電壓和電流?！踞槍τ柧殹?．在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，在調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值過程中，發(fā)現(xiàn)理想電壓表的示數(shù)減小，則()A．R的阻值變大B．路端電壓不變C．干路電流減小D．路端電壓和干路電流的比值減小考點達標◎考點一對電動勢的理解1．有關電壓與電動勢的說法中正確的是()A．電壓與電動勢的單位都是伏特，所以電動勢與電壓是同一物理量的不同叫法B．電動勢是電源兩極間的電壓C．電動勢公式E＝eq\f(W,q)中W與電壓公式U＝eq\f(W,q)中的W是一樣的，都是電場力做的功D．電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能的本領的物理量2．(多選)干電池的電動勢為1.5V，這表示()A．電路中每通過1C的電荷量，電源把1.5J的化學能轉化為電能B．干電池在1s內(nèi)將1.5J的化學能轉化為電能C．干電池與外電路斷開時兩極間電勢差為1.5VD．干電池把化學能轉化為電能的本領比電動勢為2V的蓄電池強3．某公司發(fā)布了5分鐘即可充滿3000mA·h電池50%電量的快充技術成果，引起業(yè)界廣泛關注。如圖是某智能手機電池上的信息，支持低壓大電流充電，則()A．4.35V表示該電池的電動勢B．該電池充滿電后以100mA的電流工作時，可連續(xù)工作30小時C．11.4Wh表示該電池能提供的電量D．3000mA·h表示該電池能提供的電能◎考點二對閉合電路歐姆定律的理解4．有兩個相同的電阻R，串聯(lián)起來接在電動勢為E的電源上，電路中的電流為I；將它們并聯(lián)起來接在同一電源上，此時流過電源的電流為eq\f(4I,3)，則電源的內(nèi)阻為()A．R B．eq\f(R,2)C．4R D．eq\f(R,8)5．(多選)如圖所示電路中，電源電動勢E＝9V、內(nèi)阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列說法正確的是()A．當S斷開時，UAC＝9VB．當S閉合時，UAC＝9VC．當S閉合時，UAB＝7.5V，UBC＝0D．當S斷開時，UAB＝0，UBC＝06．兩個電源a、b的路端電壓和電流的變化關系曲線如圖所示，由圖可知()A．電源a的內(nèi)阻較小，電動勢較大B．電源a的內(nèi)阻較大，電動勢較大C．電源b的內(nèi)阻較大，電動勢較小D．電源b的內(nèi)阻較大，電動勢較大7.如圖所示的電路中，電阻R1＝9Ω，R2＝15Ω，電源電動勢E＝12V，內(nèi)電阻r＝1Ω。當電流表示數(shù)為0.4A時，變阻器R3的阻值多大？◎考點三閉合電路中的動態(tài)問題8．一個閉合電路是由電池供電的，外電路是純電阻時，以下說法正確的是()A．當外電阻增大時，路端電壓增大B．當外電阻減小時，路端電壓增大C．當外電阻減小時，電路中的電流減小D．電池的內(nèi)阻越小，外電阻變化時，路端電壓的變化越大9．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r。當可變電阻的滑片P向b點移動時，電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是()A．U1變大，U2變小B．U1變大，U2變大C．U1變小，U2變小D．U1變小，U2變大鞏固提升10．如圖所示電路中，電源電動勢恒定，內(nèi)阻不計，電阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，R的阻值未知但不為零，開關S斷開時，電流表示數(shù)為0.20A，則當開關S閉合后，電流表的示數(shù)可能是()A．0.25A B．0.30AC．0.35A D．0.40A11．(多選)某電源的電動勢E和內(nèi)阻r均為定值，當外電路電阻R發(fā)生變化時，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生變化，下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的是()ABCD12．如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略。開關S閉合后，在變阻器R0的滑片向下滑動的過程中()A．電壓表與電流表的示