辽宁省大连真金教育信息咨询有限公司2014高考物理一轮复习讲义9.3电源电动势和闭合电路欧姆定律

辽宁省大连真金教育信息咨询有限公司2014高考物理一轮复习讲义 9.3 电源电动势和闭合电路欧姆定律1. 电源的电动势 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表达式：E【例1】下列关于电动势的说法正确的是()A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压C非静电力做的功越多，电动势就越大DE只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的2. 闭合电路欧姆定律 E= U外+U内 =U外 +Ir 将E理解为全电路的总电压。 E的大小由电源本身决定，电源使用时间长了电动势会逐渐减小。 r 是电源的内电阻, 作为电阻会分到一部分电压, 即内电压。3.纯电阻电路的路端电压和电流 路端电压可以理解为外电阻和内电阻竞争分压的结果。 外电阻变大, 路端电压增大。 短路时外电阻是0, U外=0 断路时外电阻无穷大, U外=E 【例1】一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为()AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 DE3 V，r1 -rUEI短IU-I 图像 方程： 截距： 斜率： 【例2】如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确 的是( )A.电源的电动势为6.0 VB.电源的内阻为12 C.电流为0.2 A时的外电阻是28.4 D.电源的短路电流为0.5 A【例3】如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2两端的电压与电流的关系图线若将这两个电阻分别接到该电源上，则()A R1接在电源上时，电源的效率高 BR2接在电源上时，电源的效率高CR1接在电源上时，电源的输出功率大D电源的输出功率一样大【例4】电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图18所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为图18A.、 B.、 C.、 D.、【例5】如图所示，电阻R12 ，小灯泡L上标有“3 V,1.5 W”字样，电源内阻r1 ，滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知)当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，求：(1) 滑动变阻器的最大阻值R0； (2)当触头P滑动到最下端b时，电源的总功率及输出功率【例6】在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V则这台电动机正常运转时输出功率为()A32 W B44 W C47 W D48 W电源输出功率的最值问题输出功率随R的变化关系:当Rr时，电源的输出功率最大为Pm.当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大 当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2.【例6】如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表当电阻箱读数为R12 时，电压表读数为U14 V；当电阻箱读数为R25 时，电压表读数为U25 V求：(1)电源的电动势E和内阻r；(2)当电阻箱R的读数为多少时，电源的输出功率最大？最大输出功率为多少？【例7】如图所示，电路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ，变阻器的最大阻值为10 .(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？【例8】如图所示电路中，R 1 为定值电阻，R 2 为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻。则以下说法中正确的是A当R 2 = R 1 +r时，R 2 上获得最大功率B当R 1 = R 2 +r时，R 1 上获得最大功率C当R 2 =0时，R 1 上获得最大功率D当R 2 =0时，电源的输出功率最大电路动态变化分析问题步骤： 电阻怎么变化干路电流怎么变化局部电压怎么变化 先解决电阻不变的部分，最后解决电阻改变的路段 判定总电阻变化情况的规律:当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小【例1】在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑片在a端时合上开关S，此时三个电表、 和 的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动，则三个电表示数的变化情况是A I1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大DI1减小，I2不变，U减小【例2】在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则AA灯变亮、B灯变亮、C灯变亮BA灯变亮、B灯变亮、C灯变暗CA灯变亮、B灯变暗、C灯变暗DA灯变亮、B灯变暗、C灯变亮【例3】在如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前相比，三个电表示数的变化情况是AV示数变大，A1示数变大，A2示数变小BV示数变大，A1示数变小，A2示数变大CV示数变小，A1示数变大，A2示数变小DV示数变小，A1示数变小，A2示数变大【例4】如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表和电流表初始时S0与S均闭合，现将S断开，则AV的读数变大，A的读数变小BV的读数变大，A的读数变大CV的读数变小，A的读数变小DV的读数变小，A的读数变大【例5】如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2，则下列表述正确的是A电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大C通过R1上的电流增大D通过R3上的电流增大【例6】