您现在的位置: 天添资源网 >> 优秀教案 >> 物理教案 >> 高二 >> 正文 搜索:

电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律教案(教科版选修3-1)

作者:佚名 教案来源:网络 点击数:

电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律教案(教科版选修3-1)

本资料为WORD文档,请点击下载地址下载
文 章来 源天添 资源网 w w
w.tT z y W.c oM

电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
 
●课标要求
1.知道电源的电动势和内阻.
2.理解闭合电路的欧姆定律.
3.测量电源的电动势和内电阻.
●课标解读
1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置.
2.了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和非静电力做功与能量间转化的关系.
3.了解电源电动势及内阻的含义.
4.理解闭合电路欧姆定律,理解内外电路的电势降落.
5.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,并能进行电路分析与计算.
●教学地位
闭合电路欧姆定律的应用是高考命题的热点,常与其他电路知识相结合,以选择题的形式出现.
 
(教师用书独具)

 

●新课导入建议
日常生活中我们会接触到各种各样的电源,如石英钟、遥控器中用的干电池(1号、5号、7号等);摩托车、汽车、电动车上用的蓄电池;手机中用的锂电池;电子手表中用的钮扣电池等.干电池、手机中的锂电池、钮扣电池和一节铅蓄电池的电动势各是多大?同一个电池对不同电阻供电时,电池两极电压和电路中的电流与外电路电阻有什么关系?今天我们就来解决这些问题.
●教学流程设计
课前预习安排:
1.看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论)步骤1:导入新课,本节教学地位分析步骤2:老师提问,检查预习效果(可多提问几个学生)步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路)

步骤7:完成“探究3”(重在讲解规律方法技巧)步骤6:师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同)步骤5:让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评步骤4:教师通过例题讲解总结闭合电路动态问题的分析方法

步骤8:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况步骤9:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】
课 标 解 读 重 点 难 点
1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置.
2.了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和非静电力做功与能量转化间的关系.
    3.了解电源电动势及内阻的含义.
    4.理解闭合电路欧姆定律,理解内外电路的电势降落.
    5.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,并能进行电路分析与计算. 1.电动势概念的建立.(重点) 2.运用能量关系进行闭合电路欧姆定律的推导.(重点)
  3.闭合电路欧姆定律的应用.(重点)
4.电动势概念的理解.(难点)
5.理解路端电压与负载的关系,并能用来分析解决问题.(难点)
 

  电源的电动势和内阻
1.基本知识
(1)电源的电动势
①电源:把其它形式的能转化为电能的装置.
②电动势
(ⅰ)大小等于没有接入电路时两极间的电压,用字母E表示.
(ⅱ)物理意义:表示电源把其他形式的能转化成电势能的本领.
(2)电源的内阻
电源内部也是一段电路,也有电阻,它就是电源的内电阻,简称内阻,常用符号r来表示.
2.思考判断
(1)电源提供的电能越多,电源的电动势越大.(×)
(2)电池是将化学能转化为电势能,光电池是将光能转化为电势能.(√)
(3)当电路中通过1库仑的电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值.(√)
3.探究交流
电源的电动势和外接电路的负载有什么关系?
【提示】 电源的电动势只和电源本身有关,与所接的负载无关.
  闭合电路欧姆定律
1.基本知识
(1)闭合电路
只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流.用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路.
在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中电流从负极到正极.
(2)闭合电路欧姆定律
①内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.
②公式:I=ER+r.
③适用范围:外电路为纯电阻电路.
2.思考判断
(1)电源的电动势等于外电路电阻两端的电压.(×)
(2)对整个闭合电路来说,内、外电阻串联,它们分担的电压之和等于电源电动势的大小.(√)
(3)在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电路上电压之和,所以电动势实质上就是电压.(×)
3.探究交流
闭合电路欧姆定律公式中,E、R、r的物理意义各是什么?
【提示】 E代表电源的电动势,R代表外电路的电阻,r代表内电路的电阻.
  路端电压与外电阻、电流的关系
1.基本知识
(1)U=E-Ir,对给定的电源来说,E和r是一定的
①当外电阻R增大时,电流I减小,内电压减小,路端电压增大,当外电路断开,即R为无穷大时,I=0,U内=0,U外=E.这就是说,开路时的路端电压等于电源电动势.
②当外电阻R减小时,电流I增大,内电压增大,路端电压减小.
③当电源两端短路时,则电阻R=0,此时电流I=Er,叫短路电流.
(2)路端电压与电流的关系图像
由U=E-Ir可知,U-I图像是一条向下倾斜的直线.如图2-4-1所示:
 
图2-4-1
①图线与纵轴截距的意义:电源电动势.
②图线与横轴截距的意义:短路电流.
③图线斜率的意义:电源的内阻.
2.思考判断
(1)当电源短路时,路端电压等于电源的电动势.(×)
(2)由于电源内阻很小,所以短路时会形成很大的电流,为保护电源,绝对不能把电源两极直接相连接.(√)
(3)电源断开时,电流为零,所以路端电压也为零.(×)
3.探究交流
上述路端电压U与电流I的图像中,UI表示外电阻还是内电阻?
【提示】 因U为路端电压,UI表示外电阻R的大小,而ΔUΔI表示图线斜率,就是电源内阻的大小.
 

  对闭合电路欧姆定律的深入理解
【问题导思】 
1.用电压表测量闭合电路电源两端的电压,电压表的示数等于电源电动势吗?
2.在含有电动机的电路中,能用闭合电路的欧姆定律求电流吗?
3.当外电路的电阻增大时,闭合电路中的电流如何变化?路端电压是增大还是减小?
1.对闭合电路的欧姆定律的理解
(1)I=ER+r或E=IR+Ir,只适用于外电路为纯电阻电路的情况,对外电路中含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)的电路不适用.
(2)E=U外+U内=U外+Ir,即电源电动势等于内外电路的电压之和.普遍适用于外电路为任意用电器的情况,当外电路断开时,I=0,内电压U内=Ir=0,U外=E,即只有当外电路断开时,电源两端的电压才等于电动势.
(3)将电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压,不是内电路两端的电压,也不是电源电动势,所以U外<E.
(4)电动势和路端电压虽然是有相同的单位且有时数值也相同,但二者是本质不同的物理量.电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小,路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式的能的本领大小.
2.闭合电路动态分析的步骤
闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化的问题分析的基本步骤是:
 
(1)明确各部分电路的串并联关系,特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压.
(2)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化.
(3)根据闭合电路欧姆定律I=ER+r判断电路中总电流如何变化.
(4)根据U内=Ir,判断电源的内电压如何变化.
(5)根据U外=E-U内,判断电源的外电压(路端电压)如何变化.
(6)根据串并联电路的特点判断各部分电路的电流或电压如何变化.
  
1.在闭合电路中,任何一个电阻的增大(或减小),都将引起电路总电阻的增大(或减小),该电阻两端的电压一定会增大(或减小).
2.某支路开关断开时,相当于该支路电阻增大,开关闭合时,相当于该支路电阻减小.

  
 (2012•雅安高二检测)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图2-4-2所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是(  )
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
【审题指导】 首先根据滑片的移动情况判断R连入电路的阻值如何变化,然后判断外电阻如何变化,外电压如何变化,进而分析各部分电压及电流的变化.
【解析】 由电路图可知,滑动变阻器的触头向b端滑动时,其连入电路的阻值变大,导致整个电路的外电阻R外增大,由U=ER外+rR外=E1+rR外知路端电压即电压表的读数变大;而R1的分压UR1=ER外+rR1减小,故R2两端的电压UR2=U-UR1增大,再据I=UR2R2可得通过R2的电流即电流表的读数增大,所以A项正确.
【答案】 A
 
 
直流电路的动态分析
1.引起电路特性发生变化主要有三种情况:
(1)滑动变阻器滑片位置的改变,使电路的电阻发生变化;
(2)电键的闭合、断开或换向(双掷电键)使电路结构发生变化;
(3)非理想电表的接入使电路的结构发生变化.
2.进行动态分析的常见思路是:由部分电阻变化推断外电路总电阻(R外)的变化,再由全电路欧姆定律I总=ER外+r讨论干路电流I总的变化,最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况.
3.分析方法
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即从阻值变化入手,由串并联规律判知R总的变化情况,再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况.
(2)结论法——“并同串反”:“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.
“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大.
(3)特殊值法与极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论.
 


 
图2-4-3
 
1.如图2-4-3所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(  )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
【解析】 当R0滑动端向下滑动时,R0减小,则电路中总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,所以电压表示数减小,又由于R1两端电压增大,R1两端电压减小,故电流表示数减小,A项正确.
【答案】 A

  闭合电路的U-I图像
【问题导思】 
1.闭合电路的U-I图像与电阻的U-I图像有什么不同?
2.如何在闭合电路的U-I图像上确定电源的电动势和内电阻?
1.闭合电路U-I图像的物理意义
反映路端电压U随电流I的变化关系,如图2-4-4所示是一条斜向下的直线.
 
图2-4-4
2.闭合电路U-I图像的应用
(1)当外电路断路时(即R→∞,I=0):纵轴上的截距表示电源的电动势E(E=U端);
当外电路短路时(R=0,U=0):横坐标的截距表示电源的短路电流I短=E/r.
(2)图线的斜率:其绝对值为电源的内电阻.
(3)该直线上任意一点与原点连线的斜率:表示该状态时外电阻的大小.
  (2013•巴中高二检测)电源与电阻R组成串联电路,路端电压U随电流的变化图线及电阻R的U-I图线如图2-4-5所示,求:
 
图2-4-5
(1)电源的电动势和内阻;
(2)电源的路端电压.
【审题指导】 审题时应把握以下两点:
(1)明确每一条图线的物理意义.
(2)明确两条图线上交点的物理意义.
【解析】 (1)由图像可知
电源电动势:E=4 V,短路电流I短=4 A
所以电源内阻为:r=EI短=1 Ω.
(2)由图像知:电源与电阻串联后的电流为I=1 A
此时对应路端电压为U=3 V.
【答案】 (1)4 A 1 Ω (2)3 V
 
 
路端电压的U-I图像表示的是电源的性质,电阻的U-I图像表示的是导体的性质,只有在两图像的交点上才能把两方面知识结合起来.
 

 
2.如图2-4-6所示,a、b为两电源的路端电压U和电路中的电流I的关系图线,则(  )
 
图2-4-6
A.a电源电动势等于b电源的电动势
B.a电源的内阻大于b电源的内阻
C.若电流变化相同,a路端电压变化小
D.若路端电压变化相同,a电流变化大
【解析】 
 
由图知与U轴交点表电动势,故A对.斜率绝对值表示内阻大小,故B错.由右图知当ΔI相同时,ΔUb>ΔUa,故C正确.若ΔU相同,则有ΔIb<ΔIa,故D对.
【答案】 ACD
  综合解题方略——巧解含有电容器的电路问题


   
 
图2-4-7
  如图2-4-7所示的电路中,电源的电动势为E,内阻忽略不计,R1、R2、R3、R4均为定值电阻,C是电容器,开关S是断开的,现将开关S闭合,则在闭合S后的较长时间内,通过R4的电荷量是多少?
【规范解答】 S断开时,电源与R1、R2串联,R3、R4和电容器串联后与R2并联,由于电容器可看做断路,故R3、R4上电压为零,电容器上的电压等于R2的电压,且上极板电势高,带正电.
Q1=CR2ER1+R2
S闭合时,R1、R2串联后与R3并联,R4和电容器串联后并联在R1两端,电容器上的电压等于R1两端的电压,且上极板电势低,带负电.Q2=CR1ER1+R2
闭合S后的较长时间内,通过R4的电荷量为Δ Q=Q1+Q2=CR2ER1+R2+CR1ER1+R2=CE.
【答案】 CE

 
 
分析含电容器的直流电路时注意的四点
1.在直流电路中,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件,一旦电路达到稳定状态,在电容器处电路看做是断路.
2.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.
3.当电容器和用电器并联后接入电路时,电容器两极板间的电压与其并联用电器两端的电压相等.
4.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它并联的电路放电.可以根据正极板电荷变化情况来判断电流方向.
 

 


 

【备课资源】(教师用书独具)
电池组
用电器在额定电压和额定电流下才能正常工作.为了使用电器正常工作,必须配有合适的电源.然而,任何一个电池都有一定的电动势和允许通过的最大电流.为此,必须将若干个电池组成电池组,以适应不同规格用电器的需要.通常都是用相同的电池组成电池组.
设每个电池的电动势为E,内阻为r,若将n个电池的正极和负极依次连接起来,便组成了串联电池组.串联电池组的电动势和内阻分别为:E串=nE,r串=nr.若将n个电池的正极和正极相连接,负极和负极相连接,便组成了并联电池组.并联电池组的电动势和内阻分别为:E并=E,r并=rn.
 
1.下列说法中正确的是(  )
A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B.电源的电动势在数值上等于断路时两极间的电压
C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别
D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高
【解析】 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质的区别,所以A选项错,C选项对.当电源开路时,两极间的电压在数值上等于电源的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时,R外=0,这时路端电压为零,所以B正确,D选项错.
【答案】 BC
2.下列关于闭合电路的说法中,错误的是(  )
A.电源短路时,电源的内电压等于电动势
B.电源短路时,路端电压为零
C.电源断路时,路端电压最大
D.电路的外电阻增加时,路端电压减小
【解析】 根据闭合电路欧姆定律E=IR+Ir,当外电路短路时,R=0,E=Ir,U=0,所以A、B正确;当外电路断路时,I=0,Ir=0,E=U外,C正确;电路的外电阻增加时,路端电压应增大,D错误.
【答案】 D
3.(2012•天津高二检测)一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和电阻r为(  )
A.E=2.4 V,r=1 Ω   
B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω 
D.E=3 V,r=1 Ω
【解析】 因为电路断开时路端电压为3 V,所以E=3 V
当R=8 Ω时,U=2.4 V,所以I=UR=2.48 A=0.3 A
E=U+Ir,所以r=2 Ω.
【答案】 B
4.如图2-4-8所示,当R3的触头向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值).则下列说法中正确的是(  )
 
图2-4-8
A.ΔU1>ΔU2

B.ΔU1<ΔU2
C.电压表V1的示数变小
D.电压表V2的示数变小
【解析】 当R3的触头向右移动时,接入电路的电阻减小,电源输出电流增大,电压表V2的示数变大,电压表V1的示数变小,选项C正确,D错误;设电源内阻为r,内阻上电压变化量为ΔUr=ΔIr,当R3的触头向右移动时,Ur增大,U2增大,U1减小,所以ΔU1>ΔU2,选项A正确,B错误.
【答案】 AC
5.如图2-4-9所示的电路中,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A.当S断开时,它们的示数各改变0.1 V和0.1 A,求电源的电动势和内阻.
 
图2-4-9
【解析】 方法一:当S闭合时,R1、R2并联接入电路,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得E=1.6 V+0.4r;当S断开时,只有R1接入电路,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得E=(1.6+0.1)V+(0.4-0.1)r,由上两式得E=2 V,r=1 Ω.
 
方法二:(图像法)画出U-I图像如图所示,因为图线的斜率r=|ΔUΔI|=1 Ω,由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=1.6 V+0.4×1 V=2 V,故电源电动势为2 V.
【答案】 E=2 V r=1 Ω
 
1.对于不同型号的干电池,下列说法中正确的是(  )
A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势
B.1号干电池的容量比5号干电池的容量大
C.1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大
D.把1号和5号干电池分别连入电路中,若电流I相同,则它们做功的快慢相同
【解析】 电池的电动势取决于正、负极材料及电解液的化学性质,与体积大小无关,A错.电池的容量与体积大小有关,B正确.电池的内阻与体积大小无关,C错.1号和5号电池电动势相同,电流相同时,做功快慢也相同,D正确.
【答案】 BD
2.一太阳能电池板,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 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压为(  )
A.0.10 V        B.0.20 V
C.0.30 V  D.0.40 V
【解析】 由题意知它的开路电压为800 mV,可知电源电动势为800 mV,由题意短路电流为40 mA,而短路电流I短=Er,可得电源内阻为r=20 Ω,该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,内外电阻相等,即路端电压为400 mV=0.40 V,所以D对.
【答案】 D
3.
 
图2-4-10
如图2-4-10所示为某一电源的U-I曲线,由图可知(  )
A.电源电动势为2 V
B.电源内电阻为13 Ω
C.电源短路时电流为6 A
D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A
【解析】 在U-I图知,电源的电动势E=2 V.r=|Δ UΔ I|=1.26 Ω=0.2 Ω.当U=1 V时,I=E-Ur=10.2 A=5 A
【答案】 AD
 
图2-4-11
4.如图2-4-11所示电路中,当电阻箱R由2 Ω改为6 Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻为(  )
A.1 Ω  B.2 Ω
C.3 Ω  D.4Ω
【解析】 设电源电动势为E,内阻为r
当R=2 Ω时的电流为I
则I=E2+r①
由题意可知12I=E6+r②
联立①②解得r=2 Ω,故选项B正确.
【答案】 B
5.
 
图2-4-12
(2012•阿坝州高二检测)在图2-4-12所示电路中E为电源,其电动势E=9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω;L为一小灯泡.其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;K为电键.开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通电键K,然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为(  )
A.10 Ω   B.20 Ω  C.15 Ω  D.5 Ω
【解析】 本题中小灯泡正好正常发光,说明此时小灯泡达到额定电流I额=P/U=1.8/6.0 A=0.3 A,两端电压达到额定电压U额=6.0 V,而小灯泡和电源、滑动电阻AC串联,则电阻AC的电流与小灯泡的电流相等,则
RAC=UACIAC=E-ULIAC=9.0-6.00.3 Ω=10 Ω,RCB=R-RAC=(30-10) Ω=20 Ω,所以B选项正确.
【答案】 B
6.如图2-4-13所示电路中,4个电阻阻值均为R,开关S闭合时,有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间.现断开开关S,则下列说法正确的是(  )


 
图2-4-13
A.小球带负电
B.断开开关后电容器的带电量减小
C.断开开关后带电小球向下运动
D.断开开关后带电小球向上运动
【解析】 由电路图知,电容器的上极板带正电,小球受到向上的电场力而平衡,所以小球带负电,A正确.当开关S断开后,电容器两端的电压(即竖直方向电阻的分压)变小,电容器的带电量减小,小球受到的电场力变小,小球将向下运动,B、C正确,D错误.
【答案】 ABC
7.如图2-4-14所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是(  )
 
图2-4-14
A.路端电压变小  B.电流表的示数变大
C.流过电源的电流变小  D.电路的总电阻变大
【解析】 当滑片向b端滑动时,接入电路中的电阻减少,使得总电阻减小,D错.根据I=ER总,可知总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有E=Ir+U外,可知路端电压在减小,A对,C错.流过电流表的示数为I=U外R3,可知电流在减小,B错.
【答案】 A
8.
 
图2-4-15
(2011•海南高考)如图2-4-15所示E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,○V与Ⓐ分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则(  )
A.○V的读数变大,Ⓐ的读数变小
B.○V的读数变大,Ⓐ的读数变大
C.○V的读数变小,Ⓐ的读数变小
D.○V的读数变小,Ⓐ的读数变大
【解析】 S断开时,外电路总电阻增大,总电流减小,故路端电压增大,电压表示数增大,由于R3两端电压增大,故通过R3的电流增大,电流表示数增大,故B正确.
【答案】 B
 
9.(2012•武汉高二检测)如图2-4-16所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是(  )
 
2-4-16
A.电流表坏了或未接好
B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D.电流表和灯L1、L2都坏了
【解析】 由于闭合开关,两灯不亮,电流表无示数,可以判定电路中某处断路,电压表有示数,所以应是a经L1到b点间有断路,故B正确.
【答案】 B
10.
 
图2-4-17
法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应,共同获得2007年诺贝尔物理学奖.所谓“巨磁电阻”效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象.物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用,他们的探究如下:为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图2-4-17所示是磁报警装置一部分电路示意图,其中RB是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I、ab两端的电压U将(  )
A.I变大,U变大  B.I变小,U变小
C.I变大,U变小  D.I变小,U变大
【解析】 当RB处出现断针时,RB减小,R总减小,I总
增大,I总r增大,Uab=E-I总r将减小;由于I总增大,所以R1分压增大,UR1+URB=Uab,可得URB减小,IR3减小,由IR3+I=I总,可得I增大.
【答案】 C
11.
 
图2-4-18
如图2-4-18所示的电路中,电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.0 Ω;电阻R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,R4=35 Ω;电容器的电容C=10 μF.电容器原来不带电.求接通电键K并达到稳定的过程中流过R4的总电荷量.
【解析】 由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为
R=R1R2+R3R1+R2+R3+r=9.0 Ω
由欧姆定律得通过电源的电流I=E/R=1/3 A
电源的路端电压U=E-Ir=8/3 V
电阻R3两端的电压U′=R3R2+R3U=2 V
通过R4的总电荷量就是电容器的带电荷量
Q=CU′=2.0×10-5 C
【答案】 2.0×10-5 C
12.如图2-4-19所示的电路中,电阻R1=9 Ω,R2=15 Ω,电源电动势E=12 V,内电阻r=1 Ω.求当电流表示数为0.4 A时,变阻器R3的阻值为多大?
 
图2-4-19
【解析】 R2两端的电压U2=I2R2=0.4×15 V=6 V,设总电流为I,则有:E-I(r+R1)=U2,即12-I(1+9)=6,解得I=0.6 A,通过R3的电流I3=I-I2=(0.6-0.4)A=0.2 A,所以R3的阻值为:R3=U2I3=60.2 Ω=30 Ω.
【答案】 30 Ω

文 章来 源天添 资源网 w w
w.tT z y W.c oM
最新教案

点击排行

推荐教案