第八章 第2节 闭合电路欧姆定律-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，教科版）

第2节　闭合电路欧姆定律 一、电源的电动势和内阻 1.电动势 (1)意义:表征电源将其他形式的能转化为电势能的特性。 (2)表达式:E=,单位:伏特(V)。 (3)大小:在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功。 2.内阻:电源内部导体的电阻。 二、闭合电路 1.闭合电路:用导线把电源、用电器连成的电路。其中用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路。 2.电动势与电压的关系:电流通过外电路,也通过内电路,其电压分别为 U外=IR,U内=Ir,有E=U外+U内。 3.能的转化关系:纯电阻电路中,有EIt=I2Rt+I2rt。 三、闭合电路的欧姆定律 1.内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小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 自 主 探 究 续　表 自 主 探 究 (1)在外电路中,正电荷在恒定电场作用下由正极(电势高)移向负极(电势低);在电源内部,化学反应层中的非静电力把正电荷由负极(电势低)移到正极(电势高)。非静电力的做功本领越大,电动势就越大。 (2)外电路电流做功产生的热:Q外=I2Rt,内电路中电流做功产生的热:Q内=I2rt,两个化学反应层电动势之和为E,时间t内非静电力做的功:W=Eq=EIt,由能量守恒定律得EIt=I2Rt+I2rt,即E=IR+Ir,也就是I= 四、路端电压与电流的关系 1.关系式:U=E-Ir。 2. U-I图像 (1)当外电阻R增大时,I减小,U增大。 (2)当外电路断路时,即I=0时,纵坐标的截距为电动势,即U=E。 (3)当外电路短路时,即U=0时,横轴截距为短路电流,I短=。 (4)图线斜率的绝对值为电源的内阻。 1.易错辨析 (1)电源的重要参数是电动势和内阻。电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关。(　√　) (2)电动势就是电源两极间的电压。(　×　) (3)在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大。(　√　) (4)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大。(　×　) (5)在闭合电路中,电源的输出功率越大,电源的效率越高。(　×　) 2.小题试做 (1)(多选)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是(　AD　) …… 智能手机、4G手机…… 1 920×1 080像素(FHD) 4 000 mA·h 不可拆卸电池 …… A.该电池的容量为4 000 mA·h B.若手机的待机时间为22 d,该手机的待机电流约20 mA C.该电池在工作1 h后达到的电流为4 000 mA D.若手机播放视频的时间是17 h,则播放视频的电流约为235 mA (2)如图所示的电路中,电阻 R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为(　A　) A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω (3)如图所示,当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E,内阻为r,指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则(　C　) A.电动机的额定电压为IR B.电动机的输出功率为IE-I2R C.电源的输出功率为IE-I2r D.整个电路的热功率为I2(R0+R) 解析:(1)由题可知该电池的容量为4 000 mA·h,A正确;若手机的待机时间为22 d,该手机的待机电流I待机=≈7.6 mA,B错误;该电池在工作时的电流是可以改变的,不一定是4 000 mA,C错误;若手机播放视频的时间是17 h,则播放视频的电流I播放=≈ 235 mA,D正确。 (2)当断开S后,电压表的读数等于电源的电动势,即E=3 V;当闭合S后,有U=IR,又由闭合电路欧姆定律可知,I=,联立解得r=1 Ω,A正确,B、C、D错误。 (3)电动机的额定电压为E-IR0-Ir,A错误;电动机的输出功率为I(E-IR0-Ir)-I2R,B错误;电源的输出功率为IE-I2r,C正确;整个电路的热功率为I2(R0+R+r),D错误。 考点一　电路的动态分析 1.动态电路的特点 断开或闭合开关,滑动变阻器的滑片移动,增、减支路,电阻增大或减小,从而导致电路电压、电流、功率等发生变化。 2.电路动态分析问题常用的“三法” (1)程序判断法:遵循“局部→整体→部分”的思路,按以下步骤分析: (2)“串反并同”结论法(应用条件:电源内阻不为零)。 ①所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大。 ②所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小。 (3)极限法:因滑动变阻器