第7节 闭合电路欧姆定律 【学习目标】 1．理解闭合电路欧姆定律，并会用它来计算电路问题。 2．学会应用能量守恒定律和焦耳定律推导出闭合电路的欧姆定律。 3．通过测量电源电动势与电源内电阻的活动，学会根据物理规律设计物理实验并进行实验操作的基本方法。 4．通过实验数据的采集、分析、思考、归纳，进行逻辑思维的训练。 【阅读指导】 1．闭合电路由 和 组成。电源内部的电路称为 ，内电阻上所降落的电压称为 ，电源外部两端电压称为 ，电动势与内外电压的关系式是 。 2．什么是闭合电路欧姆定律？其公式是 。 3．由公式I= ，可以改写为E=IR+Ir，在等式两边都乘电流I，得到IE=IU+I2r，这个式子的物理意义是 ，因此闭合电路欧姆定律实质上是 在闭合电路中的具体体现。 【课堂练习】 ★夯实基础 1．下列说法正确的是 （ ） A．电源被短路时，放电电流无穷大 B．外电路断路时，路端电压最高 C．外电路电阻减小时，路端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内外电压之和保持不变 2．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R3的滑动触头P向a端移动时，则 （ ） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小 3．如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则 （ ） A．电灯L更亮，电流表的示数减小 B．电灯L更亮，电流表的示数增大 C．电灯L变暗，电流表的示数减小 D．电灯L变暗，电流表的示数增大 4．直流电源的电动势为E，内电阻为r，用它给电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流是I，下列说法中正确的是 （ ） A．电动机输出的机械功率是UI B．电动机电枢上发热功率为I2R C．电源消耗的总功率为EI D．电源的输出功率为EI－I2r 5．如图所示的电路中，R1＝5Ω，R2＝3Ω。当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1＝0.5A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数为I2＝0.75A。求电源的电动势和内阻。 6．如图所示的电路中，电阻 ， ，电源的电动势E=12V，内电阻r=1Ω，电流表的读数I=0.4A。求电阻R3的阻值和它消耗的电功率。 7．如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336W。求： （1）电源的内电阻； （2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。 8．如图所示，电源电动势E=18V，内电阻为r=1Ω，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，电容器的电容C1=6μF，C2=3μF。求： （1）当开关K断开时，电容器C1带电荷量为多少？ （2）当开关K闭合后，电容器C2带电荷量变化多少？ ★提升能力 1．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E和r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为 （ ） A．电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小 B．电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大 C．电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大 D．电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小 2．一个电源分别接8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为（ ） A．1Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω 3．如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是 （ ） A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等 B．电流都是I0时，两电源的内电压相等 C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻 4．如图所示，一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中 （ ） A．电阻R中没有电流通过 B．电容器的电容变小 C．电阻R中有从a流向b的电流 D．电阻R中有从b流向a的电流 5．如图所示，抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。由该图可知下列说法中错误的是 （ ） A．电源的电动势为4V B．电源的内电阻为1Ω C．电源输出功率最大值为8W D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W 6．每个太阳能电池的电动势为0.50V，短路电流为0.04A，求该电池的内阻为多少。现用多个这种太阳能电池串联对标称值为“2.0V，0.04W”的用电器供电，则需要多少个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作？ 7．如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当开关K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当开关闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为E=6V，求：开关闭合时，电动机输出的机械功率。 8．如图所示电路，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的阻值变化范围是 0~10Ω。求： （1）电源的最大输出功率； （2）R1上消耗的最大功率； （3）R2上消耗的最大功率。 9．下图所示是对蓄电池组进行充电的电路，A、B两端接在充电机的输出端上，蓄电池组的内阻r=20Ω，指示灯L的规格为“6V 3W”。当可变电阻R调到20Ω时，指示灯恰能正常发光，理想电压表示数为52V。求： （1）蓄电池组的总电动势； （2）充电机的输出功率； （3）蓄电池组的输入功率； （4）充电机的充电效率。
