12.2 闭合电路的欧姆定律（课中练习）-公开课.docx
12.2闭合电路的欧姆定律课中练一、电动势【课堂引入】1 . （I）电源内部的电场沿什么方向？正电荷所受静电力是正电荷运动的动力还是阻力？（2）是什么力把正电荷从电源的负极搬到正极？此过程正电荷的电势能如何变化？【例题】.关于电压和电动势，下列说法正确的是（）A.电压和电动势的单位都是伏特，所以电动势和电压是同一物理量的不同说法B.电动势就是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量C.电动势E越大，表明电源储存的电能越多W. WD.电动势公式E=一中的W与电压U二一中的W是一样的，都是电场力做的功qq【课堂练习】.某电源的电动势为3. 6V,这表示（）A.电路通过1C的电荷量，电源把3. 6J电能转化为其他形式的能B.电源在每秒内把3. 6J其他形式的能转化为电能C.该电源比电动势为1. 5V的电源做功多D.该电源与电动势为1. 5V的电源相比，通过1C电荷量时转化的电能多【课堂练习】4.如图是某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则（）3.8V 3000mAh（11.4Wh）GB/T 18287-2000锂聚合物电池/Li-Polymer Battery充电限制电压：4.35V4.35V表示该电池的电动势A. 11.4 Wh表示该电池能提供的电量3000mAh表示该电池能提供的电能D.该电池充满电后以H）0mA的电流工作时，可连续工作30小时二、闭合电路的欧姆定律【课堂引入】.如图为闭合电路的组成.(i)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？(2)若电源电动势为E,电路中的电流为/,在f时间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别 为多少？它们之间有怎样的关系？(3)闭合电路的电流/与电动势从 外电阻R和内电阻厂的关系怎样？外电路内电路内电路【例题】.如图甲所示的电路中，R、R2均为定值电阻，且凡= 100C, R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其 滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流/的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同端点时分别得到的。求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻也的阻值；(3)滑动变阻器/?3的最大值。O 6 28402 11甲乙【课堂练习】.飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量.若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV,短路 电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 C的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）A. 0.10 V B. 0.20 V C. 0.30 VD. 0.40 V三、路端电压与负载的关系【课堂引入】.在如图所示的电路中，电源的电动势E=10V,内阻/*=1。，试求当外电阻分别是3 Q、4C、9Q时所对 应的路端电压。通过数据计算，你发现了怎样的规律？根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流/ 之间的关系式，并画出U/图像？R【例题】5 .如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）0 0.1 02 0.3 0.4 0.5 /AA.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12QC.电源的短路电流为0.5 AD.电流为03 A时的外电阻是18 c【课堂练习】.如图所示的U-/图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线II为某一电阻R的U-/图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知()A.R的阻值为1.5 QB.电源电动势为3 V,内阻为0.5 CC.电源的输出功率为3.0 WD.电源内部消耗功率为1.5 W【例题】10 .如图所示，E=8V, r=2Q, Ri = 8Q, 以为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R的取值应是多大？这时R2的功率是多大？(2)要使Ri得到的电功率最大，则凡的取值应是多大？ R的最大功率是多少？这时电源的效率是多大？(3)调节&的阻值，能否使电源以最大的功率£输出？为什么？4r参考答案1. 【答案】（1）由正极指向负极，阻力；（2）是非静电力把正电荷从电源的负极搬到正极：此过程克服电场 力做功，正电荷的电势能增加；【详解】（1）电源内部电场方向由正极指向负极，在电源内部使正电荷从负极定向移动到止极的力是非静电力， 从低电势到高电势静电力对正电荷的运动其阻碍作用，是阻力。（2）是非静电力把正电荷从电源的负极搬到正极；此过程克服电场力做功，正电荷的电势能增加；B【详解】A、电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量.故A错误：B、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小.故B正 确；C、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大，不表示电源 储存的电能越多，故C错误；wWD、电动势公式E =一中的W是非静电力做功，电压U二一中的W是静电力做功.故D错误； gq故选B.2. D【详解】A、电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，根据电动势的定义式E = 一q知：电动势为3.6V,表示电路通过1C的电荷量，电源把3.6J其他形式的能转化为电能，故AB错误；C、电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故C错误，D正确.故选D.3. D【详解】为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；为电池的充电电能，不是该电池的电量，故B错误；C.mAh是电量的单位，所以3（）（）0mAh表示该电池能提供的电量，故C错误；D.该电池充满电后以100达的电流工作时，可连续工作，券=30H,故D正确.5 .【答案】（1）在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高；（2） £；尸门；PRi； EltE=人心+尸"；（3） E=/R+b或 1=-R+r6 .【答案】（1）20 V, 20 Q； （2）5 <1； （3）300 Q【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得E = U + lr将图像中A、8两点的电压和电流代入可得石= 16+0.2E = 4+0.8r联立解得£ = 20 V= 20。(2)当当的滑片自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的小 B两点是滑片分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑片位于最右端时，/?3=0,凡被短路，外电路总电阻 即为理&=- = Q = 5QIB 0.8(3)当滑片在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点r 力=也。=80。心 L 0.2代入数值解得滑动变阻器的最大值RfOOC7 . D【详解】设电池板的内阻为r,其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV： I ta=E/r,解得电源内阻: 厂邛=挈0 = 20。,电池板连上20Q阻值后，流过电阻的电流大小为：/ = -= 800 mA = 20M； 此时的路端电压为：U=IR=20x20mV=4(X)mV=0.4V；故D正确，ABC错误.8 .【答案】见解析【详解】由闭合电路的欧姆定律得EU =RR+r分别将外电阻3 C、4Q、9 c代入计算可求得路端电压分别为7.5V、8V、9V,可得随着外电阻增大，路端电压逐渐增大，由压逐渐增大，由E=U+U内及得U/图像如图所示4 ="U = E-Ir9. AD【详解】A.对比闭合电路欧姆定律。=七-可知，图线与纵轴交点表示电动势，即七=6.0V,图线的斜率表示 内阻，大小为U 6.0 5.0八 rcr =Q = 2cI ().5A正确，B错误；C.当外电路短路，只有内阻时电流为,E 6.0 A c 人/短=7-a = 3aC错误；D.由闭合电路欧姆定律/=£R+r可得当电流为0.3A时的外电阻是18C, D正确。故选AD。10. AD【详解】A.R的阻值为/? = = Q = 1.5QI 1.0A正确；B.电源电动势为纵截距3 V,内阻为r = Q = 1.5Q2.0B错误；C.电源的输出功率为P = (7/ = 1.5xl.0W = 1.5WC错误；D.电源内部消耗功率为=72r = (l.O)2xl.5W = 1.5WD正确。故选ADo11.【答案】(l)10C； L6W； (2)0； 5.12W； 80%； (3)不能；理由见解析【详解】(1)将凡和电源等效为一新电源，则新电源的电动势£=E=8V,内阻，=r+Ri = l()Q,且为定值.利 用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当& = " = 10。时，R2有最大功率，即尸r2 oomax= =W = 1.6W 2max 4r 4x10(2)因R是定值电阻，所以流过Q的电流越大，Ri的功率就越大.当/?2=0时，电路中有最大电流，即max= 0.8A，修的最大功率6nM =/m/R=5.12W，这时电源的效率 = lxl00% = 80%A)+ r(3)不能.因为即使R2=0,外电阻Q也大于心不可能有支 的最大输出功率. 4r
