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1、 金品质高追求 我们让你更放心 ！物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 第7节节 闭闭合电电路的欧姆定律恒定电流金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回干电池的内部结构生活中用得最多的 是锌锰电池，内部结构 如图所示糊式锌锰电 池的外壳制成圆筒形状 ，中央有一根碳棒，碳 棒的顶端有一个铜帽， 在碳棒周围有二氧化锰 、石墨、碳粉等物质(去 极剂)，锌筒附近有糊状 氯化铵溶液(电糊)筒 的顶部塞满木屑，并用 火漆盖封闭筒口金品质高追
2、求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回碳棒是电池的正极，使用时可使它顶部的小铜帽与电路连接锌筒是电池的负极，可直接与电路连接糊状的氯化铵溶液是电池中的电解质有的电池用涂有电解质的纸板代替糊状电解质，这种电池叫做板式电池高性能电池大多是板式电池各种型号的锌锰干电池的正负极物质及电解质都是 一样的，它们的电动势都是1.5 V.金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回1闭合电路(1)闭合电路的组成：内电路：电
3、源_的电 路，其电阻称为_，内电阻所降落的电压称为 _外电路：电源_的电路，其两端电压称为 _(2)内、外电压的关系： _ _.答案： (1)内部 内电阻 内电压 外部 外电压或路端电压 (2)EU外U内金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回2闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成_，跟内、外电路的电阻之和成_(2)公式： (3)适用条件，外电路为纯电阻电路答案：(1)正比 反比金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回3路端电压随外电阻的变化规律是(1)R增大
4、，I_，U_，当R增大到无穷大(断路)时，I_，U_.(2)R减小，I_，U_，当R减小到零 (短路)时，I_，U_.答案：金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回4路端电压与电流的关系图象(U I图象)如上图所示，U I图象是一条_线，该图线 与纵轴交点的纵坐标表示_，该线的斜率表示 _答案：倾斜的直 电源电动势 内阻金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回一、闭合电路欧姆定律1描述闭合电路的
5、基本物理量(1)内电路、内电阻、内电压将电源和用电器连接起来，就构成闭合电路，如右 图所示，电源内部的电路叫闭合电路的内电路金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回内电路的电阻叫电源的内阻当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫内电压， 用U内表示(2)外电路、外电压(又称路端电压)电源外部的电路叫外电路外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用U外表示 (3)三者关系：EU内U外金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回2闭合电路欧姆定律(1)闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内
6、、外电路的电阻之和成反比这个结论叫闭合电路的欧姆 定律(2)表达式：变式：EIRIr或EU外Ir或U外EIr其中R为外电路的等效电阻注意： 只适用于外电路为纯电阻的闭合回路 ，EU外Ir.U外EIr既适用于外电路为纯电阻电路也适用于非 纯电阻电路金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回右图中电阻R1、R2 、R3的阻值相等，电池的内阻不 计开关K接通后流过R2的电流 是K接通前的( )金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1
7、( (配配人教版人教版) 返回变式迁移1.如下图所示的电路中，当K闭合时，电压表和电 流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A当K断开 时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势 金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回解析：当K闭合时，R1、R2并联接入电路，UEIr即E1.60.4 r当K断开时，只有R1接入电路，外电阻变大， 干路电流减小，路端电压增大由UEIr有E(1.60.1)(0.40.1)r由得：E2 V，r1 .答案：2 V金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配
8、人教版人教版) 返回二、路端电压与负载的关系当U内Ir代入EUU内，得UEU内EIr1当外电阻R增大时，根据 可知，电流I减小(E和r为定值)，内电压Ir减小，根据UEIr可知路端电压U增大2当外电阻R减小时，根据 可知电流I增大，内电压Ir增大，根据UEIr可知路端电压U减小金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回3当外电路断开时，R，I0，Ir0，UE，此为直接测量法测电动势的依据当外电路短路时，R0，I (称为短路电流)，U0.由于通常的电源内阻很小，短路时会形成很大的电流这就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因金品质高追求 我们让
9、你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回如右下图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表 的读 数U1与电压表 的读数U2的变化情况是( )AU1变大，U2变小 BU1变大，U2变大CU1变大，U2变小 DU1变小，U2变大解析：当P向b移动时，电路中总电阻变大，由闭合电 路的欧姆定律可知电路中总电流I变小，由欧姆定律得U2 IR变小，再由闭合电路欧姆定律得U1EIr变大，故本题 应选A.答案：A金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回变式迁移2.如右图所示的电路中，
10、电池的电动势为E，内阻为r ，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同，在开关S处于闭 合状态下，若将开关S1由位置1切换到位置2，则( )A电压表的示数变大B电池内部消耗的功率变大C电阻R2两端的电压变大D电池的效率变大金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回解析：将开关S1由位置1切换到位置2时，外电路中总电阻由1.5R减至2R/3，由闭合电路欧姆定律 知，总电流I增大，路端电压UEIr减小，故A错电池内部消耗功率P内I2r应增大，B对R2上的电压在原来较大路端电压下按21的比例分给R2和R1，后来在较小的路端电压下却按11的比例分给R
11、2和R1，故R2上的电压变小，C错电池的效率故效率变小，D错答案：B金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回三、闭合回路中的功率1电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为：PIE(普遍适用)，P I2(Rr)(只适用于外电路为纯电阻的电路)2电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率，也称为 电源的损耗功率，计算式为：P内I2r.3电源的输出功率P出：外电路上消耗的功率，计算式为：P出IU外(普遍适用)，金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追
12、求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回(2)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小(3)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大(4)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.(5)P出与R的关系如右图所示金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回5闭合电路上功率分配关系为：PP出P内即EIUI I2r.闭合电路上功率分配关系，反映了闭合电路中能量的转 化和守恒，即电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余 部分输出给外电路，并在外电路上转化为其他形式的能能 量守恒的
13、表达式为：EItUItI2rt(普遍适用)，EItI2RtI2rt(只适用于外电路为纯电阻的电路)6电源的效率：（ ，只适用于外电路为纯电阻的电路）由上式可知，外电阻R越大，电源的效率越高金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回如下图所示，R为电阻箱， 为理想电 压表，当电阻箱读数为R12 时，电压表读数为U1 4 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读数为多少时，电源的输出功率最 大？最大值Pm为多少？金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回变式迁移3一电源与电阻R组成串联电路，电源的路端电 压U随电流的变化图线及外电阻的U I图线分别如右图所 示，求：(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压；(3)电源的输出功率金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修
