第7節(jié) 閉合電路歐姆定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解閉合電路歐姆定律，并會(huì)用它來計(jì)算電路問題。 2．學(xué)會(huì)應(yīng)用能量守恒定律和焦耳定律推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律。 3．通過測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)與電源內(nèi)電阻的活動(dòng)，學(xué)會(huì)根據(jù)物理規(guī)律設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的基本方法。 4．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、思考、歸納，進(jìn)行邏輯思維的訓(xùn)練。 【閱讀指導(dǎo)】 1．閉合電路由 和 組成。電源內(nèi)部的電路稱為 ，內(nèi)電阻上所降落的電壓稱為 ，電源外部?jī)啥穗妷悍Q為 ，電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系式是 。 2．什么是閉合電路歐姆定律？其公式是 。 3．由公式I= ，可以改寫為E=IR+Ir，在等式兩邊都乘電流I，得到IE=IU+I2r，這個(gè)式子的物理意義是 ，因此閉合電路歐姆定律實(shí)質(zhì)上是 在閉合電路中的具體體現(xiàn)。 【課堂練習(xí)】 ★夯實(shí)基礎(chǔ) 1．下列說法正確的是 （ ） A．電源被短路時(shí)，放電電流無窮大 B．外電路斷路時(shí)，路端電壓最高 C．外電路電阻減小時(shí)，路端電壓升高 D．不管外電路電阻怎樣變化，其電源的內(nèi)外電壓之和保持不變 2．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向a端移動(dòng)時(shí)，則 （ ） A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 3．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向b端滑動(dòng)，則 （ ） A．電燈L更亮，電流表的示數(shù)減小 B．電燈L更亮，電流表的示數(shù)增大 C．電燈L變暗，電流表的示數(shù)減小 D．電燈L變暗，電流表的示數(shù)增大 4．直流電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，用它給電阻為R的直流電動(dòng)機(jī)供電，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U，通過電動(dòng)機(jī)的電流是I，下列說法中正確的是 （ ） A．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率是UI B．電動(dòng)機(jī)電樞上發(fā)熱功率為I2R C．電源消耗的總功率為EI D．電源的輸出功率為EI－I2r 5．如圖所示的電路中，R1＝5Ω，R2＝3Ω。當(dāng)開關(guān)S切換到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1＝0.5A；當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為I2＝0.75A。求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 6．如圖所示的電路中，電阻 ， ，電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)電阻r=1Ω，電流表的讀數(shù)I=0.4A。求電阻R3的阻值和它消耗的電功率。 7．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=110V，電阻R1=21Ω，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻R0=0.5Ω，開關(guān)S1始終閉合。當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí)，電阻R1的電功率是525W；當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)，電阻R1的電功率是336W。求： （1）電源的內(nèi)電阻； （2）當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)流過電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出功率。 8．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=18V，內(nèi)電阻為r=1Ω，電阻R1=6Ω，R2=3Ω，電容器的電容C1=6μF，C2=3μF。求： （1）當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，電容器C1帶電荷量為多少？ （2）當(dāng)開關(guān)K閉合后，電容器C2帶電荷量變化多少？ ★提升能力 1．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E和r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況為 （ ） A．電流表的示數(shù)先減小后增大，電壓表的示數(shù)先增大后減小 B．電流表的示數(shù)先增大后減小，電壓表的示數(shù)先減小后增大 C．電流表的示數(shù)一直減小，電壓表的示數(shù)一直增大 D．電流表的示數(shù)一直增大，電壓表的示數(shù)一直減小 2．一個(gè)電源分別接8Ω和2Ω的電阻時(shí)，兩電阻消耗的電功率相等，則電源內(nèi)阻為（ ） A．1Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω 3．如圖所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖象，下列說法中正確的是 （ ） A．路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等 B．電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等 C．電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì) D．電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻 4．如圖所示，一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中 （ ） A．電阻R中沒有電流通過 B．電容器的電容變小 C．電阻R中有從a流向b的電流 D．電阻R中有從b流向a的電流 5．如圖所示，拋物線C1、C2分別是純電阻直流電路中內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線。由該圖可知下列說法中錯(cuò)誤的是 （ ） A．電源的電動(dòng)勢(shì)為4V B．電源的內(nèi)電阻為1Ω C．電源輸出功率最大值為8W D．電源被短路時(shí)，電源消耗的最大功率可達(dá)16W 6．每個(gè)太陽能電池的電動(dòng)勢(shì)為0.50V，短路電流為0.04A，求該電池的內(nèi)阻為多少?，F(xiàn)用多個(gè)這種太陽能電池串聯(lián)對(duì)標(biāo)稱值為“2.0V，0.04W”的用電器供電，則需要多少個(gè)這樣的太陽能電池才能使用電器正常工作？ 7．如圖所示，電阻R1＝8Ω，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R0＝2Ω，當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電阻R1消耗的電功率是2W，若電源的電動(dòng)勢(shì)為E=6V，求：開關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。 8．如圖所示電路，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的阻值變化范圍是 0~10Ω。求： （1）電源的最大輸出功率； （2）R1上消耗的最大功率； （3）R2上消耗的最大功率。 9．下圖所示是對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電的電路，A、B兩端接在充電機(jī)的輸出端上，蓄電池組的內(nèi)阻r=20Ω，指示燈L的規(guī)格為“6V 3W”。當(dāng)可變電阻R調(diào)到20Ω時(shí)，指示燈恰能正常發(fā)光，理想電壓表示數(shù)為52V。求： （1）蓄電池組的總電動(dòng)勢(shì)； （2）充電機(jī)的輸出功率； （3）蓄電池組的輸入功率； （4）充電機(jī)的充電效率。