预习16 闭合电路中的欧姆定律-2022年新高二物理暑假预习（人教版2019必修第三册）

预习16 闭合电路中的欧姆定律 基础知识 一、电动势 1．非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加． 2．电源 (1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． (2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，在电源外部，静电力做正功，电势能转化为其他形式的能． 3．电动势 (1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值． (2)定义式：E＝.单位：伏特(V)． (3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量． (4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关． 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．闭合电路中的能量转化 (1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt. (2)时间t内外电路产生的内能为Q外＝I2Rt.内电路产生的内能为Q内＝I2rt. (3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt. 2．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)表达式：I＝. (3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和． 三、路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式： U＝E－Ir. 2．路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大． (2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小． (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝. 例题分析 例题1：如图所示的电路中，电阻箱的最大阻值大于电源的内阻。调节电阻箱的阻值使其由大到小，发现理想电流表A的示数为2A时，电源的输出功率达到最大值10W。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为5V B．电源的内阻为2.5Ω C．电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为6Ω D．该电路中，电源的效率为70% 例题2：关于电源的电动势，下列说法正确的是（　　） A．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的 B．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多 C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大 D．某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V 例题3：如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，，滑动变阻器R的调节范围为，忽略导线的电阻。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻消耗的最大功率为 B．滑片P位于正中央时定值电阻消耗的功率最大 C．电源的最大输出功率为 D．当时，电源的效率最大 基础小练 一、单选题 1．利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻，以下操作不正确的是（　　） A．在连接电路时，开关S处于断开状态 B．闭合开关前将电阻箱阻值调为零 C．读电流表的示数时视线正对表盘 D．记录多组电阻箱的值和对应的电流表示数 2．在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为R，电源的电动势为E，电源内电阻为r，闭合开关。若电阻箱阻值变大，则电压表的示数将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 3．下列关于电动势的说法中正确的是（　　） A．电动势越大说明电源体积越大 B．对于给定的电源，电动势的大小基本不变，电动势的国际单位为 C．电动势越大，说明非静电力把负电荷在电源内部从正极送到负极做功越多 D．电源电动势越大，表示非静电力做功越多 4．如图所示的电路中，闭合开关S后灯泡正常发光，若向右移动滑动变阻器的滑片，灯泡将（　　） A．变暗 B．变亮 C．先变暗后变亮 D．先变亮后变暗 5．在家庭电路中，控制电灯的开关应（　　） A．串联在火线上 B．串联在零线上 C．串联在地线上 D．并联在电灯两端 6．如图的电路中，电源电动势E为3V，定值电阻R为5，.当开关闭合时，理想电流表的示数为0.5A，电源内阻r为（　　） A．0.5 B．1.0 C．1.5 D．2.0 7．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表。闭合电路，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数不变 C．滑动变阻器接入电路的阻值变大 D．定值电阻消耗的电功率变小 8．如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻，则当电阻箱R消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率为（　　） A．1.5 Ω，   2 W B．1.5 Ω，   6 W C．1 Ω，   2.88