第8章 第2讲 电源 闭合电路的欧姆定律（Word教参）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

第2讲　电源 闭合电路的欧姆定律 一、电源 1．电动势 (1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 (2)表达式：E＝。反映了电源把其他形式的能转化成电能的本领大小。 2．内阻 电源内部的电阻，叫作电源的内阻。电动势E和内阻r是电源的两个重要参数。 二、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．公式 (1)I＝，适用于纯电阻电路； (2)E＝U内＋U外，适用于任何电路。 3．路端电压U与外电阻R的关系 (1)R增大，则U增大； (2)断路时，I＝0，U＝E； (3)短路时，I短＝，U＝0。 4．路端电压U与电流I的关系：U＝E－Ir。 情境创设　 1．如图甲所示为某款手机电池的标签。 　　　　 2．如图乙所示为研究路端电压的电路图。 微点判断　 (1)图甲中电池的电动势是3.8 V，它转化电能的本领比一节干电池的大。(√) (2)图甲中电池的容量是3 000 mA·h，电池的容量大小反映了电池储存电荷的能力大小。(√) (3)电动势就是电源两极间的电压。(×) (4)非静电力做的功越多，电动势就越大。(×) (5)图乙电路中外电阻越大，路端电压越大。(√) (6)图乙电路中，外电阻越大，电源输出功率越大。(×) (7)图乙中外电路短路时，电源的输出功率最大。(×) (8)图乙中外电路断路时，路端电压等于电源电动势。(√) (9)电源的输出功率越大，电源的效率越高。(×) (一) 电阻的串、并联(固基点) [题点全练通] 1．[串联电路的分析与计算] 如图所示，a、b、c为同种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是(　 ) A．V1的示数是V2的2倍 B．V1的示数是V3的2倍 C．V2的示数是V1的2倍 D．V2的示数是V3的2倍 解析：选A　由题意可知：Lc＝2La＝2Lb，Sb＝2Sa＝2Sc；设b的电阻Rb＝R，由电阻定律R＝ρ得：Ra＝2Rb＝2R，Rc＝2Ra＝4R，Rc∶Ra∶Rb＝4∶2∶1。由题图可知，a、b、c三个电阻串联，通过它们的电流相等，由U＝IR得：Uc∶Ua∶Ub＝4∶2∶1，故UV3∶UV1∶UV2＝4∶2∶1，V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；V3的示数是V1的2倍，故B错误；V3的示数是V2的4倍，故D错误。 2．[并联电路的分析与计算] 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，下列结论正确的是(　 ) A．I1∶I2＝3∶4 B．I1∶I2＝4∶9 C．将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为3∶5 D．将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为1∶1 解析：选C　电源接在a、b两点时，电路图如图1所示。 并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，图中＝＝，故A、B错误；将A1、A2换成理想电压表，如图2所示成为串联电路，UR1∶UR2∶UR3＝1∶2∶3，＝＝，故C正确，D错误。 3．[混联电路的分析与计算] (2022·江苏高考)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是(　 ) A．R1 B．R2 C．R3 D．R4 解析：选A　由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为R并＝＝2 Ω，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即流经R1的电流为I1＝I＝＝3 A，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则I2＝＝2 A，I3＝I4＝＝1 A，四个灯泡的实际功率分别为P1＝I12R1＝18 W，P2＝I22R2＝12 W，P3＝I32R3＝2 W，P4＝I42R4＝4 W，故四个灯泡中功率最大的是R1。故选A。 [要点自悟明] 1．串、并联电路的电压、电流和电阻关系对比 串联电路 并联电路 电路 电压 总电压等于各部分电路两端电压之和。即U＝U1＋U2＋U3 各支路两端的电压相等。即U＝U1＝U2＝U3 电流 各部分的电流相等。即I＝I1＝I2＝I3 总电流等于各支路的电流之和。即I＝I1＋I2＋I3 电阻 总电阻等于各个部分电路电阻之和。即R＝R1＋R2＋R3 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。即＝＋＋ 2．串、并联电路的电功率分配关系 (1)在串联电路中，电功率与电阻成正比，即： P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝R1∶R2∶R3∶…∶Rn。 (2)在并联电路中，电功率与电阻成反比，即