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1、第二节 闭合电路及其欧姆定律基础梳理整合核心理解深化方法探究突破基础梳理整合◎构建能力大厦的奠基石◎一、电源电动势及内阻1.电源电源是把负电荷从正极搬到负极的一种装置;从能的转化角度看,电源是的装置。2.电源的电动势表征电源的本领,在数值上等于在电源内部把1库仑的正电荷从负极移到正极非静电力做的功或电源没有接入电路时两极间的电压。电动势由电源自身的非静电力的特性决定,与电源体积大小无关,与外电路无关。答案:1.将其他形式的能转化为电能2.非静电力做功3.内阻电流通过电源内部时也受阻碍作用,阻碍的强弱用表示。电池用久后,r会。答案：3.内阻r变大二、闭合电路欧姆定律1.内容
2、闭合电路里的电流跟电源的成正比,跟内、外电路的成反比。答案：电动势 电阻之和答案：I=2.公式,变形后也可以写成E=IR+Ir或E=U外+U内。3.适用条件外电路为纯电阻电路。三、路端电压1.定义外电路两端的电压即电源的输出电压,U=E-Ir。2.与外电阻的关系由I=知,外电路总电阻R增大,总电流I,由U=E-Ir知,路端电压U。表示为UR图象,如图所示。答案：减小 增大四、电源的伏安特性曲线1.定义电源的输出电压与输出电流的变化关系图线。由U=E-Ir可画出U-I关系图线如图所示。2.规律(1)当电路断路即I=0时,纵轴上截距为;(2)当电路短路即U=0时,横轴上的截距
3、为;(3)图线斜率的绝对值为电源的;(4)图线上任一点对应的U、I比值为相应外电路的电阻。答案：(1)电动势 (2)短路电流 (3)内电阻核心理解深化◎拓展升华思维的加油站◎一、两个UI图象的比较【自主探究1】在如图所示的UI图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的UI性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图象可知( )。A.电源的电动势为3V,内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的输出功率为4WD.电源的效率为50%答案：解析:由图线Ⅰ可知,电源的电动势为3V,内阻为r==0.5Ω,由图线Ⅱ可知,电阻
4、R的阻值为1Ω,与电阻R相连组成闭合电路的电流为I==2A,路端电压U=IR=2V(可由图读出),电源的输出功率为P=UI=4W,电源的效率为η=%=66.7%,故选项A、B、C正确,D错误。归纳要点;甲图为某一电源的路端电压与电流的关系图象,乙图为某一电阻R的UI性曲线。两种图线的比较:图象上特征物理意义电源UI图象电阻UI图象图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻的电流随电阻两端电压的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势,与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点,表示没有电压时通过电阻的电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出
5、功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小,不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均相等,表示此电阻的大小图线的斜率内电阻r的相反数表示电阻大小二、电源的功率与效率【自主探究2】如图所示,E=6V,r=4Ω,R1=2Ω,R2的变化范围是0~10Ω。求:(1)R2等于多少时,电源的输出功率最大,此时电源的最大输出功率是多少?(2)R1上消耗的最大功率;(3)R2上消耗的最大功率。答案:(1)2.25W (2)2W(3)1.5W解析:(1)R2=2Ω时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为Pm==2.25W。(2)R1是定值电阻,电流越大功率
6、越大,所以R2=0时R1上消耗的功率最大为P1=R1=2W。(3)把R1也看成电源的一部分,等效电源的内阻为6Ω,所以,当R2=6Ω时,R2上消耗的功率最大为P2=R2=1.5W。归纳要点1.总功率:P总=EI=U外I+U内I=UI+I2r。2.输出功率:P出=IU=IE-I2r。对于外电路是纯电阻的电路,电源输出功率P=UI=I2R=·R=·R。3.电源输出功率随外电路电阻变化关系如图所示(1)R=r时,输出功率有极大值,Pmax=。4.电源的效率:η=%=%=%。请你判断下列表述的正确与否,对不正确的,请予以更正。1.因为电动势和电压单位一样,所以电动势就是电压。2.
7、电压表接在电源正负极间,测的是电源的内电压。3.含有电容器的电路在电路稳定时,电容器位置处于断路状态。易错辨析4.电源的UI图线与横轴上的截距总是短路电流。5.电源相同时,并联的电路越多,总电阻越小,消耗电功率越大。4.错误,只有外电压为零时,电源的UI图线与横轴上的截距才是短路电流。5.正确。答案:1.错误,电源的电动势是表征电源非静电力做功的本领,电压表征电场力做功的本领。2.错误,电压表接在电源正负极间,测的是电源的外电压(路端电压)。3.正确。方法探究突破◎提升应用技巧的突破口◎【例1】在如图所示的电路中,E为电源电动
