第7節 閉合電路歐姆定律 【學習目標】 1．理解閉合電路歐姆定律，并會用它來計算電路問題。 2．學會應用能量守恒定律和焦耳定律推導出閉合電路的歐姆定律。 3．通過測量電源電動勢與電源內電阻的活動，學會根據物理規律設計物理實驗并進行實驗操作的基本方法。 4．通過實驗數據的采集、分析、思考、歸納，進行邏輯思維的訓練。 【閱讀指導】 1．閉合電路由 和 組成。電源內部的電路稱為 ，內電阻上所降落的電壓稱為 ，電源外部兩端電壓稱為 ，電動勢與內外電壓的關系式是 。 2．什么是閉合電路歐姆定律？其公式是 。 3．由公式I= ，可以改寫為E=IR+Ir，在等式兩邊都乘電流I，得到IE=IU+I2r，這個式子的物理意義是 ，因此閉合電路歐姆定律實質上是 在閉合電路中的具體體現。 【課堂練習】 ★夯實基礎 1．下列說法正確的是 （ ） A．電源被短路時，放電電流無窮大 B．外電路斷路時，路端電壓最高 C．外電路電阻減小時，路端電壓升高 D．不管外電路電阻怎樣變化，其電源的內外電壓之和保持不變 2．如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r，當滑動變阻器R3的滑動觸頭P向a端移動時，則 （ ） A．電壓表示數變大，電流表示數變小 B．電壓表示數變小，電流表示數變大 C．電壓表示數變大，電流表示數變大 D．電壓表示數變小，電流表示數變小 3．如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發光，如果變阻器的滑片向b端滑動，則 （ ） A．電燈L更亮，電流表的示數減小 B．電燈L更亮，電流表的示數增大 C．電燈L變暗，電流表的示數減小 D．電燈L變暗，電流表的示數增大 4．直流電源的電動勢為E，內電阻為r，用它給電阻為R的直流電動機供電，當電動機正常工作時，電動機兩端的電壓為U，通過電動機的電流是I，下列說法中正確的是 （ ） A．電動機輸出的機械功率是UI B．電動機電樞上發熱功率為I2R C．電源消耗的總功率為EI D．電源的輸出功率為EI－I2r 5．如圖所示的電路中，R1＝5Ω，R2＝3Ω。當開關S切換到位置1時，電流表的示數為I1＝0.5A；當開關S扳到位置2時，電流表的示數為I2＝0.75A。求電源的電動勢和內阻。 6．如圖所示的電路中，電阻 ， ，電源的電動勢E=12V，內電阻r=1Ω，電流表的讀數I=0.4A。求電阻R3的阻值和它消耗的電功率。 7．如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻R1=21Ω，電動機繞組的電阻R0=0.5Ω，開關S1始終閉合。當開關S2斷開時，電阻R1的電功率是525W；當開關S2閉合時，電阻R1的電功率是336W。求： （1）電源的內電阻； （2）當電鍵S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出功率。 8．如圖所示，電源電動勢E=18V，內電阻為r=1Ω，電阻R1=6Ω，R2=3Ω，電容器的電容C1=6μF，C2=3μF。求： （1）當開關K斷開時，電容器C1帶電荷量為多少？ （2）當開關K閉合后，電容器C2帶電荷量變化多少？ ★提升能力 1．如圖所示，電源的電動勢和內阻分別為E和r，在滑動變阻器的滑片P由a向b移動的過程中，電流表、電壓表的示數變化情況為 （ ） A．電流表的示數先減小后增大，電壓表的示數先增大后減小 B．電流表的示數先增大后減小，電壓表的示數先減小后增大 C．電流表的示數一直減小，電壓表的示數一直增大 D．電流表的示數一直增大，電壓表的示數一直減小 2．一個電源分別接8Ω和2Ω的電阻時，兩電阻消耗的電功率相等，則電源內阻為（ ） A．1Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω 3．如圖所示，甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關系圖象，下列說法中正確的是 （ ） A．路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等 B．電流都是I0時，兩電源的內電壓相等 C．電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢 D．電源甲的內阻小于電源乙的內阻 4．如圖所示，一個由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中 （ ） A．電阻R中沒有電流通過 B．電容器的電容變小 C．電阻R中有從a流向b的電流 D．電阻R中有從b流向a的電流 5．如圖所示，拋物線C1、C2分別是純電阻直流電路中內、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線。由該圖可知下列說法中錯誤的是 （ ） A．電源的電動勢為4V B．電源的內電阻為1Ω C．電源輸出功率最大值為8W D．電源被短路時，電源消耗的最大功率可達16W 6．每個太陽能電池的電動勢為0.50V，短路電流為0.04A，求該電池的內阻為多少?，F用多個這種太陽能電池串聯對標稱值為“2.0V，0.04W”的用電器供電，則需要多少個這樣的太陽能電池才能使用電器正常工作？ 7．如圖所示，電阻R1＝8Ω，電動機繞組電阻R0＝2Ω，當開關K斷開時，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當開關閉合時，電阻R1消耗的電功率是2W，若電源的電動勢為E=6V，求：開關閉合時，電動機輸出的機械功率。 8．如圖所示電路，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的阻值變化范圍是 0~10Ω。求： （1）電源的最大輸出功率； （2）R1上消耗的最大功率； （3）R2上消耗的最大功率。 9．下圖所示是對蓄電池組進行充電的電路，A、B兩端接在充電機的輸出端上，蓄電池組的內阻r=20Ω，指示燈L的規格為“6V 3W”。當可變電阻R調到20Ω時，指示燈恰能正常發光，理想電壓表示數為52V。求： （1）蓄電池組的總電動勢； （2）充電機的輸出功率； （3）蓄電池組的輸入功率； （4）充電機的充電效率。
