内容正文:
闭合电路欧姆定律
一、电阻的串联与并联
串联电路
并联电路
电路图
基本特点
电压
U=U1+U2+U3
U=U1=U2=U3
电流
I=I1=I2=I3
I=I1+I2+I3
总电阻
R总=R1+R2+R3
=++
二、电动势和内阻
1.电动势
(1)定义:电源在内部移动电荷过程中,非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量之比。
(2)定义式:E=,单位为V。
(3)大小:电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C正电荷从负极移送到正极所做的功。
2.内阻:电源内部导体的电阻。
三、闭合电路的欧姆定律
1.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、外电阻之和成反比。
(2)公式
①I=(只适用于纯电阻电路);
②E=U外+Ir(适用于所有电路)。
2.路端电压与外电阻的关系
一般情况
U=IR=·R=,当R增大时,U增大
特殊情况
(1)当外电路断路时,I=0,U=E
(2)当外电路短路时,I短=,U=0
一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)电路中某电阻的阻值最大,该电阻的功率不一定最大。 (√)
(2)电动势就是电源两极间的电压 (×)
(3)非静电力做的功越多,电动势就越大。 (×)
(4)闭合电路中外电阻越大,路端电压越大。 (√)
(5)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大。 (×)
(6)电源的输出功率越大,电源的效率越高。 (×)
二、教材习题衍生
1.(人教版选修3-1P63T1改编)一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13 Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为( )
A.2 V 1.5 Ω B.1.5 V 2 Ω
C.2 V 2 Ω D.1.5 V 1.5 Ω
[答案] B
2.(人教版选修3-1P52T2改编)(多选)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.1 Ω,被测导体R的真实电阻为87.4 Ω。测量时,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,得到的电阻测量值是( )
甲 乙
A.甲图的测量值是87.4 Ω
B.甲图的测量值是80.4 Ω
C.乙图的测量值是87.5 Ω
D.乙图的测量值是87.4 Ω
BC [由题图可知,甲图采用的是电流表外接法测电阻,测量值为电压表与电阻R并联的阻值,为=80.4 Ω。乙图是电流表内接法测电阻,测量值是电流表与电阻R串联的阻值,为R+RA=87.5 Ω。故B、C正确。]
3.(人教版选修3-1P52T4改编)如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则电阻R1、R2的值是( )
A.9 500 Ω 90 000 Ω
B.90 000 Ω 9 500 Ω
C.9 500 Ω 9 000 Ω
D.9 000 Ω 9 500 Ω
A [接a、b时,由串联电路特点有R总=R1+Rg=,得R1=-Rg=9 500 Ω。接a、c时,R′总=R1+R2+Rg=,得R2=-Rg-R1=90 000 Ω。]
电路的串联和并联
串、并联电路的几个常用结论
1.当n个等值电阻R0串联或并联时,R串=nR0,R并=R0。
2.串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻。
3.在电路中,某个电阻增大(或减小),则总电阻增大(或减小)。
4.电路中无论电阻怎样连接,电路消耗的电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和。
[题组突破]
1.(2023·四川乐山模拟)如图所示,由相同的电流表G(内阻不为零)改装而成的甲、乙两个电压表,R1、R2是分压电阻,R1>R2。则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.甲的量程等于乙的量程
B.甲的量程小于乙的量程
C.测量同一电压时,甲、乙两表指针的偏转角度相同
D.测量同一电压时,甲表指针的偏转角度比乙表小
D [由于甲、乙两个电压表是由相同的电流表G改装而成,其允许通过的最大电流是一致的,由于R1>R2,则甲的电阻比乙的电阻大,电流一样时,甲的电压比乙大,故甲的量程大于乙的量程,故选项A、B错误;设电流表的电阻为R,则在相同的电压U时,有<,即通过甲的电流小于乙的,甲表指针的偏转角度比乙表小,故C错误,D正确。故选D。]
2.如图所示的电路中,A1和A2为理想电流表,示数分别为I1和I2,R1∶R2∶R3=1∶2∶3;当a、b两点间加一恒定的电压U后,下列结论正确的