高中物理选修3-1第1部分 第二章《直流电路》第4节《电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律》教科

欢迎进入物理课堂 第二章 第4节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向二 自学教材 1 电源将其他形式的能转化为的装置 2 电动势 1 大小 数值上等于不接入电路时电源两极间的电势差 2 符号 E 单位 伏特 用V表示 电势能 3 几种电池的电动势 3 电源的内阻电源内部电路的电阻 重点诠释 1 对电动势的理解 1 电动势是标量 但有方向 规定其方向为电源内部的电流方向 由电源的负极指向正极 2 电动势的大小 由电源自身的特性决定 与电源的体积无关 与外电路无关 不同电源的电动势一般不同 2 电动势与电压的比较 1 关于电源电动势 下列说法中正确的是 A 同一电源接入不同的电路 电动势会发生改变B 电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压C 电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 与是否接有外电路无关D 电源电动势与电势差是一回事 答案 C 解析 电动势是电源本身的特性 与外电路无关 数值上等于电源没有接入电路时 电源两极间的电压 但电动势与电势差有本质的区别 故A B D错 C对 自学教材 纯电阻 正比 电阻 3 路端电压与电流的关系U 反映了路端电压随电流的变化关系 用图像表示为如图2 4 1所示 1 横轴上的截距表示短路电流 2 纵轴上的截距表示电动势 3 斜率的绝对值表示内阻 图2 4 1 E Ir 增大 短路 重点诠释 1 解决闭合电路问题的一般步骤 1 分析外电路上各元件的串 并联关系 必要时需画出等效电路图帮助分析 要特别注意电流表和电压表所对应的电路 2 求总电流I 若已知内 外电路上所有电阻的阻值和电源电动势 可用闭合电路欧姆定律直接求出 若内外电路上有多个未知电阻 可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I 当以上方法都行不通时 可以应用联立方程求出I 3 根据串 并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流 4 当外电路含有非纯电阻元件时 如电动机 电解槽等 不能应用闭合电路欧姆定律求解干路电流 也不能应用部分电路欧姆定律求解该部分的电流 若需要时只能根据串 并联的特点或能量守恒定律计算得到 2 如图2 4 2所示电路 R由2 变为6 时 电路中的电流变为原来的一半 则电源的内阻是 A 1 B 2 C 3 D 4 图2 4 2 答案 B 例1 2012 聊城高二检测 如图2 4 3所示 电源电动势E 4 5V 内阻r 1 滑动变阻器总阻值R1 12 小灯泡电阻R2 12 不变 R3 2 5 当滑片P位于中点 S闭合时 灯泡恰能正常发光 求 1 流过小灯泡的电流 2 S断开时 小灯泡能否正常发光 如果它正常发光 滑片P应如何移动 图2 4 3 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 判断开关闭合和断开两种情况下电路的连接情况 2 灯泡正常发光时 流过灯泡的电流和灯泡两端的电压是固定的 2 S断开后 R外增大 路端电压增大 因此灯泡两端电压增大 小灯泡不能正常发光 要减小小灯泡的电压 滑片P应向下移动 答案 1 0 1A 2 不能正常发光向下移动 1 电源的电动势为4 5V 外电阻为4 0 时 路端电压为4 0V 如果在外电路并联一个6 0 的电阻 路端电压是多大 答案 3 72V 例2 在如图2 4 4所示的电路中 E为电源电动势 r为电源内阻 R1和R3均为定值电阻 R2为滑动变阻器 当R2的滑动触点在a端时合上开关S 此时三个电表A1 A2和V的示数分别为I1 I2和U 现将R2的滑动触点向b端移动 则三个电表示数的变化情况是 图2 4 4 A I1增大 I2不变 U增大B I1减小 I2增大 U减小C I1增大 I2减小 U增大D I1减小 I2不变 U减小 思路点拨 解答本题可按以下思路进行 答案 B 动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串 并联电路的性质 来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况 解答这类问题的基本思路是 由部分电路的电阻变化 判断整体电阻的变化 判断干路中的电流变化 由串 并联特点分析部分电路中电压 电流变化 2 2011 北京高考 如图2 4 5所示电路 电源内阻不可忽略 开关S闭合后 在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 A 电压表与电流表的示数都减小B 电压表与电流表的示数都增大C 电压表的示数增大 电流表的示数减小D 电压表的示数减小 电流表的示数增大 图2 4 5 解析 滑动变阻器R0的滑片向下滑动 R0接入电路的电阻变小 电路的总电阻变小 总电流变大 电源的内电压变大 外电压变小 电压表的示数变小 R1两端的电压变大 R2两端的电压变小 电流表的示数变小 A项正确 答案 A 例3 如图2 4 6所示 已知电源电动势为E 12V 内电阻为r 1 R1 3 R2 2 R3 5 C1 4 F C2 1 F 则C1和C2带电荷量各为多少 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 电路的串 并联关系 2 电容器的电压的确定 图2 4 6 解析 电容器处于稳定状态时 电容器所在位置相当于电路断开 R3中无电流 等效电路如图所示 此时C1两极板间电势差就等于R2两端的电压 C2两极板间电势差就等于R1两端的电压与R2两端的电压之和 R1两端的电压为 答案 1 6 10 5C10 5C 1 电路稳定时 电容器所在支路是断路 2 电容器是用来容纳电荷的 当电容器的电压发生变化时 其容纳的电荷量也会变化 所以分析通过某一电阻的电荷量时 关键是分析出电容器的电压变化情况 试确定将S断开后 流过电阻R1和R2的电量大小 解析 S断开后 C1上的电量要通过R2放掉 而C2上的电量要通过R1和R2放掉 因此 流过R1的电量大小为Q2 10 5C 而流过R2的电量大小为Q1 Q2 2 6 10 5C 答案 10 5C2 6 10 5C 点击下图片进入 随堂基础巩固 点击下图片进入 课时跟踪训练 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全