第7节 闭合电路欧姆定律

第7节 闭合电路欧姆定律
【学习目标】
1．理解闭合电路欧姆定律,并会用它来计算电路问题.
2．学会应用能量守恒定律和焦耳定律推导出闭合电路的欧姆定律.
3．通过测量电源电动势与电源内电阻的活动,学会根据物理规律设计物理实验并进行实验操作的基本方法.
4．通过实验数据的采集、分析、思考、归纳,进行逻辑思维的训练.
【阅读指导】
1．闭合电路由 和 组成.电源内部的电路称为 ,内电阻上所降落的电压称为 ,电源外部两端电压称为 ,电动势与内外电压的关系式是 .
2．什么是闭合电路欧姆定律?其公式是 .
3．由公式I= ,可以改写为E=IR+Ir,在等式两边都乘电流I,得到IE=IU+I2r,这个式子的物理意义是 ,因此闭合电路欧姆定律实质上是 在闭合电路中的具体体现.
【课堂练习】
★夯实基础
1．下列说法正确的是 （ ）
A．电源被短路时,放电电流无穷大
B．外电路断路时,路端电压最高
C．外电路电阻减小时,路端电压升高
D．不管外电路电阻怎样变化,其电源的内外电压之和保持不变
2．如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R3的滑动触头P向a端移动时,则 （ ）
A．电压表示数变大,电流表示数变小
B．电压表示数变小,电流表示数变大
C．电压表示数变大,电流表示数变大
D．电压表示数变小,电流表示数变小
3．如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则 （ ）
A．电灯L更亮,电流表的示数减小
B．电灯L更亮,电流表的示数增大
C．电灯L变暗,电流表的示数减小
D．电灯L变暗,电流表的示数增大
4．直流电源的电动势为E,内电阻为r,用它给电阻为R的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流是I,下列说法中正确的是 （ ）
A．电动机输出的机械功率是UI
B．电动机电枢上发热功率为I2R
C．电源消耗的总功率为EI
D．电源的输出功率为EI－I2r
5．如图所示的电路中,R1＝5Ω,R2＝3Ω.当开关S切换到位置1时,电流表的示数为I1＝0.5A；当开关S扳到位置2时,电流表的示数为I2＝0.75A.求电源的电动势和内阻.

6．如图所示的电路中,电阻 , ,电源的电动势E=12V,内电阻r=1Ω,电流表的读数I=0.4A.求电阻R3的阻值和它消耗的电功率.

7．如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,开关S1始终闭合.当开关S2断开时,电阻R1的电功率是525W；当开关S2闭合时,电阻R1的电功率是336W.求：
（1）电源的内电阻；
（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率.

8．如图所示,电源电动势E=18V,内电阻为r=1Ω,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,电容器的电容C1=6μF,C2=3μF.求：
（1）当开关K断开时,电容器C1带电荷量为多少?
（2）当开关K闭合后,电容器C2带电荷量变化多少?

★提升能力
1．如图所示,电源的电动势和内阻分别为E和r,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况为 （ ）
A．电流表的示数先减小后增大,电压表的示数先增大后减小
B．电流表的示数先增大后减小,电压表的示数先减小后增大
C．电流表的示数一直减小,电压表的示数一直增大
D．电流表的示数一直增大,电压表的示数一直减小
2．一个电源分别接8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为（ ）
A．1Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω
3．如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象,下列说法中正确的是 （ ）
A．路端电压都为U0时,它们的外电阻相等
B．电流都是I0时,两电源的内电压相等
C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻
4．如图所示,一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中 （ ）
A．电阻R中没有电流通过
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
5．如图所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是 （ ）
A．电源的电动势为4V
B．电源的内电阻为1Ω
C．电源输出功率最大值为8W
D．电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W
6．每个太阳能电池的电动势为0.50V,短路电流为0.04A,求该电池的内阻为多少.现用多个这种太阳能电池串联对标称值为“2.0V,0.04W”的用电器供电,则需要多少个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作?
7．如图所示,电阻R1＝8Ω,电动机绕组电阻R0＝2Ω,当开关K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W；当开关闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,若电源的电动势为E=6V,求：开关闭合时,电动机输出的机械功率.

8．如图所示电路,E =6V,r =4Ω,R1=2Ω,R2的阻值变化范围是 0~10Ω.求：
（1）电源的最大输出功率；
（2）R1上消耗的最大功率；
（3）R2上消耗的最大功率.
9．下图所示是对蓄电池组进行充电的电路,A、B两端接在充电机的输出端上,蓄电池组的内阻r=20Ω,指示灯L的规格为“6V 3W”.当可变电阻R调到20Ω时,指示灯恰能正常发光,理想电压表示数为52V.求：
（1）蓄电池组的总电动势；
（2）充电机的输出功率；
（3）蓄电池组的输入功率；
（4）充电机的充电效率.