第1節(jié)閉合電路歐姆定律 理 解 教 材 新 知把 握 熱 點(diǎn) 考 向應(yīng) 用 創(chuàng) 新 演 練第 4章閉 合電 路歐 姆定 律和 邏輯 電路 知 識(shí) 點(diǎn) 一知 識(shí) 點(diǎn) 二考 向 一考 向 二隨 堂 基 礎(chǔ) 鞏 固課 時(shí) 跟 蹤 訓(xùn) 練知 識(shí) 點(diǎn) 三考 向 三 1.電 動(dòng) 勢(shì) 是 反 映 電 源 把 其 他 形 式 的 能 轉(zhuǎn)化 為 電 能 本 領(lǐng) 的 物 理 量 ， 在 數(shù) 值 上 等 于電 源 沒(méi) 有 接 入 電 路 時(shí) 兩 極 間 的 電 壓 。2 流 過(guò) 閉 合 電 路 的 電 流 跟 電 路 中 電 源 的電 動(dòng) 勢(shì) 成 正 比 ， 跟 電 路 中 內(nèi) 外 電 阻 之 和成 反 比 。3 外 電 路 電 阻 R增 大 時(shí) ， 電 路 中 電 流 減小 ， 路 端 電 壓 增 大 ； 外 電 路 電 阻 減 小 時(shí) ，電 路 中 電 流 增 大 ， 路 端 電 壓 減 小 。 自 學(xué) 教 材 1 電 源 把 其 它 形 式 的 能 轉(zhuǎn) 化 為 的 裝 置 。 2 電 動(dòng) 勢(shì) (1)大 小 等 于 沒(méi) 有 接 入 電 路 時(shí) 兩 極 間 的 。 (2)物 理 意 義 ： 表 征 電 源 把 其 他 形 式 的 能 轉(zhuǎn) 化 為 的 本 領(lǐng) 。 電 能 電 壓電 能 3 干 電 池 電 動(dòng) 勢(shì) 為 1.5 V的 物 理 意 義 干 電 池 的 電 動(dòng) 勢(shì) 為 1.5 V， 說(shuō) 明 電 荷 量 為 1 C的 電荷 通 過(guò) 電 源 時(shí) ， 電 源 通 過(guò) 非 靜 電 力 做 功 將 J的 化學(xué) 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 。 1.5 重 點(diǎn) 詮 釋 1 電 動(dòng) 勢(shì) 的 理 解 (1)電 動(dòng) 勢(shì) 由 電 源 本 身 決 定 ， 與 外 電 路 無(wú) 關(guān) 。 (2)電 動(dòng) 勢(shì) 是 標(biāo) 量 ， 但 有 方 向 ， 物 理 學(xué) 中 規(guī) 定 方 向 為由 負(fù) 極 經(jīng) 電 源 內(nèi) 部 指 向 正 極 ， 即 電 源 內(nèi) 部 電 流 的 方 向 。 (3)電 源 的 內(nèi) 部 也 有 電 阻 (即 內(nèi) 電 阻 )， 當(dāng) 電 流 經(jīng) 電 源內(nèi) 部 時(shí) 也 有 電 壓 降 (即 內(nèi) 電 壓 )。 2 電 動(dòng) 勢(shì) 與 電 壓 的 區(qū) 別 (1)物 理 含 義 ： 電 壓 表 示 電 阻 或 用 電 器 兩 端 的 電 勢(shì) 差 ，是 形 成 電 場(chǎng) 產(chǎn) 生 電 流 的 原 因 ， 電 動(dòng) 勢(shì) 表 示 電 源 提 供 電 能 的本 領(lǐng) ， 是 電 壓 產(chǎn) 生 的 原 因 。 (2)做 功 的 實(shí) 質(zhì) ： 電 壓 對(duì) 應(yīng) 電 場(chǎng) 力 做 功 ， 電 動(dòng) 勢(shì) 對(duì) 應(yīng)非 靜 電 力 做 功 。 (3)能 的 轉(zhuǎn) 化 ： 電 壓 相 關(guān) 的 能 是 把 電 能 轉(zhuǎn) 化 成 其 他 形式 的 能 ； 電 動(dòng) 勢(shì) 相 關(guān) 的 能 是 把 其 他 形 式 的 能 轉(zhuǎn) 化 成 電 能 。 1 下 列 說(shuō) 法 中 正 確 的 是 ( )A 電 源 的 電 動(dòng) 勢(shì) 實(shí) 質(zhì) 上 就 是 電 源 兩 極 間 的 電 壓B 電 源 的 電 動(dòng) 勢(shì) 在 數(shù) 值 上 等 于 電 源 兩 極 間 的 電 壓C 電 源 的 電 動(dòng) 勢(shì) 與 電 壓 的 單 位 相 同 ， 但 與 電 壓 有本 質(zhì) 的 區(qū) 別 D 電 動(dòng) 勢(shì) 越 大 ， 電 源 兩 極 間 的 電 壓 一 定 越 高 解 析 ： 電 動(dòng) 勢(shì) 與 電 壓 有 本 質(zhì) 的 區(qū) 別 ， 二 者 單位 相 同 ， 只 有 電 源 與 外 電 路 斷 開(kāi) 時(shí) ， 兩 極 間的 電 壓 在 數(shù) 值 上 才 與 電 動(dòng) 勢(shì) 相 等 。 答 案 ： C 自 學(xué) 教 材 1.閉 合 電 路 (1)只 有 用 導(dǎo) 線(xiàn) 把 電 源 、 用 電 器 連 成 一 個(gè) 才 有電 流 。 用 電 器 、 導(dǎo) 線(xiàn) 組 成 ， 電 源 內(nèi) 部 是 ，內(nèi) 電 路 的 電 阻 叫 。 (2)在 外 電 路 中 ， 沿 電 流 方 向 電 勢(shì) ， 在 內(nèi) 電 路 中電 流 從 極 到 極 。 閉 合 電 路外 電 路 內(nèi) 電 路內(nèi) 阻 降 低負(fù) 正 2 閉 合 電 路 歐 姆 定 律 (1)內(nèi) 容 ： 流 過(guò) 閉 合 電 路 的 電 流 跟 電 路 中 電 源 的 成 正 比 ， 跟 電 路 中 內(nèi) 、 外 之 和 成 反 比 。 (2)公 式 ： I 。 (3)適 用 的 條 件 為 ： 外 電 路 為 。 (4)電 動(dòng) 勢(shì) 與 內(nèi) 外 電 壓 的 關(guān) 系 ： E 。電 動(dòng) 勢(shì) 電 阻純 電 阻 電 路U外 U內(nèi) 重 點(diǎn) 詮 釋 1 閉 合 電 路 的 組 成 3 閉 合 電 路 的 能 量 關(guān) 系(1)電 源 的 總 功 率 ： P總 PE EI(2)電 源 的 內(nèi) 阻 消 耗 的 功 率 ： P內(nèi) I2r(3)外 電 路 消 耗 的 功 率 ： P外 P輸 出 IU端 P總 P內(nèi) EI I2r 圖 4 1 12.如 圖 4 1 1所 示 ， 電 源 的 內(nèi) 阻 r為 2 ， R1 10 ， R2 8 ， 當(dāng) S 連 接 1時(shí) ， 電 流 表 的 示 數(shù) 為 0.2 A， 則 將 S切 換 到 2時(shí) ， 電 流 表 的 示 數(shù) 變 為 ( )A 0.18 A B 0.20 AC 0.24 A D 0.26 A 答 案 ： C 自 學(xué) 教 材 增 大減 小 無(wú) 窮 大E 零零最 大 零 重 點(diǎn) 詮 釋 由 此 可 見(jiàn) ， 當(dāng) 外 電 路 電 阻 R增 大 時(shí) ， 電 流 I減 小 ， 路 端 電 壓 U增 大 ； 反 之 ， 當(dāng) 外 電 路 電 阻 R減 小 時(shí) ， 電 路 中 電 流 I增 大 ， 路 端 電 壓 U減 小 。 2 閉 合 電 路 和 部 分 電 路 的 U I圖 像 的 區(qū) 別圖 4 1 2 (1)兩 圖 像 直 線(xiàn) 方 向 不 同 ， 斜 率 的 物 理 意 義 不 同 。閉 合 電 路 的 UI圖 像 (如 圖 4 1 2甲 )的 斜 率 表 示 電 源的 內(nèi) 阻 ； 而 部 分 電 路 的 UI圖 像 (如 圖 乙 )的 斜 率 表 示 的是 這 段 電 路 上 的 電 阻 。 (2)從 表 示 的 內(nèi) 容 上 ， 閉 合 電 路 的 UI圖 像 (甲 圖 )表 示 U與 I的 制 約 關(guān) 系 ； 而 部 分 電 路 的 UI圖 像 (乙 圖 )是對(duì) 于 固 定 電 阻 而 言 的 ， 反 映 了 UI的 正 比 關(guān) 系 。 (3)從 物 理 意 義 上 ， 閉 合 電 路 的 UI圖 像 (甲圖 )表 示 電 動(dòng) 勢(shì) 和 內(nèi) 阻 不 變 ， 外 電 阻 是 變 化 的 ； 而部 分 電 路 的 UI圖 像 (乙 圖 )表 示 導(dǎo) 體 的 性 質(zhì) ， 前提 是 電 阻 R保 持 不 變 。 答 案 ： B 圖 4 1 3 例 1 如 圖 4 1 3所 示 的 電 路 中 ，當(dāng) S閉 合 時(shí) ， 電 壓 表 和 電 流 表 (理 想 電 表 )的 讀 數(shù) 分 別 為 1.6 V和 0.4 A， 當(dāng) S斷 開(kāi) 時(shí) ，它 們 的 示 數(shù) 變 為 1.7 V和 0.3 A， 則 電 源 的電 動(dòng) 勢(shì) 和 內(nèi) 阻 各 為 多 少 ？ 審 題 指 導(dǎo) 解 答 本 題 時(shí) 應(yīng) 把 握 以 下 兩 點(diǎn) ： (1)明 確 S閉 合 前 后 R1和 R2的 連 接 方 式 。 (2)明 確 電 壓 表 所 測(cè) 電 壓 為 路 端 電 壓 。 解 析 當(dāng) S閉 合 時(shí) ， R1和 R2并 聯(lián) 接 入 電 路 ， 由 閉 合電 路 歐 姆 定 律 得 ： U端 1 E I1r 代 入 數(shù) 據(jù) 得 ： E 1.6 0.4r 當(dāng) S斷 開(kāi) 時(shí) ， 只 有 R1接 入 電 路 ， 由 閉 合 電 路 歐 姆 定律 得 ： U端 2 E I2r 代 入 數(shù) 據(jù) 得 ： E 1.7 0.3r 聯(lián) 立 得 ： E 2 V， r 1 答 案 2 V 1 解 決 這 類(lèi) 問(wèn) 題 應(yīng) 該 充 分 利 用 題 設(shè) 條 件 ， 結(jié) 合 閉 合電 路 歐 姆 定 律 進(jìn) 行 列 方 程 求 解 ， 在 求 解 過(guò) 程 中 要 注 意電 流 的 變 化 ， 因 為 電 流 是 連 接 內(nèi) 外 電 路 的 紐 帶 。 圖 4 1 41 如 圖 4 1 4所 示 電 路 ， R由 2 變?yōu)?6 時(shí) ， 電 路 中 的 電 流 變 為 原 來(lái) 的一 半 ， 則 電 源 的 內(nèi) 阻 是 ( )A 1 B 2 C 3 D 4 答 案 ： B 例 2 (2012龍 巖 高 二 檢 測(cè) )如 圖 4 1 5所 示 ， 電動(dòng) 勢(shì) 為 E、 內(nèi) 阻 不 計(jì) 的 電 源 與 三 個(gè) 燈 泡 和 三 個(gè) 電 阻 相 接 ，只 合 上 開(kāi) 關(guān) S1， 三 個(gè) 燈 泡 都 能 正 常 工 作 。 如 果 再 合 上 S2，則 下 列 表 述 正 確 的 是 圖 4 1 5 A 電 源 輸 出 功 率 減 小 B L1上 消 耗 的 功 率 增 大 C 通 過(guò) R1上 的 電 流 增 大 D 通 過(guò) R3上 的 電 流 增 大 思 路 點(diǎn) 撥 此 題 是 一 道 有 關(guān) 閉 合 電 路 動(dòng) 態(tài) 變 化的 問(wèn) 題 ， 我 們 可 以 依 據(jù) “ 先 局 部 后 整 體 再 局 部 ” 的 思路 進(jìn) 行 分 析 。 答 案 C 對(duì) 于 閉 合 電 路 動(dòng) 態(tài) 分 析 ， 一 般 解 題 思 路 是 “ 先 局部 后 整 體 再 局 部 ” 。 具 體 步 驟 可 歸 納 為 ： 2 在 圖 4 1 6所 示 的 電 路 中 ， 電 源 電 動(dòng) 勢(shì) E和 內(nèi)阻 r恒 定 不 變 ， 電 燈 L恰 好 能 正 常 發(fā) 光 ， 如 果 變阻 器 R1的 滑 片 向 b端 滑 動(dòng) ， 則 ( )圖 4 1 6 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 答 案 ： A 例 3 如 圖 4 1 7所 示 ， R1 8 ， 電 源 的 電 動(dòng)勢(shì) E 8 V， 內(nèi) 阻 r 2 ， R2為 變 阻 器 。 問(wèn) ：圖 4 1 7 (1)要 使 變 阻 器 獲 得 的 電 功 率 最 大 ， R2的 值 應(yīng) 是 多 大 ？這 時(shí) R2的 功 率 多 大 ？ (2)要 使 R1得 到 最 大 的 電 功 率 ， R2的 取 值 多 大 ？ R1的最 大 功 率 多 大 ？ 這 時(shí) 電 源 的 效 率 是 多 少 ？ 審 題 指 導(dǎo) 解 此 題 的 關(guān) 鍵 兩 點(diǎn) ： (1)研 究 R2的 最 大 功 率 時(shí) ， 將 R1等 效 為 內(nèi) 電 阻 。 (2)研 究 R1的 最 大 功 率 時(shí) ， 只 需 流 過(guò) R1的 電 流 最 大 。 答 案 (1)10 1.6 W (2)0 5.12 W 80% 閉 合 電 路 中 的 功 率 分 析(1)各 部 分 功 率 關(guān) 系 分 析 ：P電 源 EIP外 I2RP內(nèi) I2r (3)P出 對(duì) 外 電 阻 R的 函 數(shù) 關(guān) 系 圖 像 (如 圖 4 1 8)：圖 4 1 8