高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流7 闭合电路欧姆定律导学案及答案

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四、电源的功率及效率（必修班不学）
1.功率与效率
电源的总功率等于非静电力做功的功率吗？表达式怎么写？
电源内阻上消耗的功率： ；输出功率： 。
所以电源的效率为： 。若是纯电阻电路，还可以写成：η= 。

O R1 r R2 R
2.输出功率的分析
电源就是一个把其他能转化为电能的装置，电源接入电路中时，电能有一部分在内阻上消耗，剩余的部分输出，随外电阻的变化，电源的输出功率即外电阻上消耗的功率也将变化，且有极值。
（1）外电阻R上消耗的功率
（2）在纯电阻电路中用数学方法推导，什么情况下，输出功率最大？最大输出功率的表达式？
（3）如图所示，电源的输出功率随外电阻变化的曲线即，电源输出功率小于最大功率时，外电路可以对应有两个不同的阻值。
【例题解析】：
一、动态电路的额分析：
【例1】在如图所示的电路中，R1=10 Ω，R2=20 Ω，滑动变阻器R的阻值为0--50 Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_______
A.逐渐变亮] B.逐渐变暗 C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮
二、闭合电路欧姆定律的定量应用：
【例2】 如图所示电路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12 Ω，电源电动势E=6 V，内阻r=0.2 Ω，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?
【当堂练习】：
1．关于电动势下列说法正确的是 （ )
A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差
B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值
C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关
D．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量
2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是 ( )
A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量
3．一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为 ( )
A．外电路断开时，路端电压是 1．5V
B．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1．5J的化学能
C．外电路闭合时，1s内它能使1．5C的电量通过导线的某一截面
D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得1．5J电能
4．关于电动势，下列说法中正确的是 ( )
A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向
B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同
C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向
D．电动势是矢量
5．图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是 ( )
A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞ I2
B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻 r1＜ r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大
6．在图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略。已知定值电阻R1＝10Ω，R2＝8Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V。则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为 ( )
A．2.2V B．1.9V C．1.6V D．1.3V
7．在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况 ( )
A．A灯和B灯都变亮 B．A灯、B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
8.当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为 ( )
A．电流表示数减小，电压表示数增大 C．两表示数均增大
B．电流表示数增大，电压表示数减小 D．两表示数均减小
9.一节干电池的电动势为1．5V，蓄电池的电动势为2V，下述说法正确的是 ( )
A．在外电路断开时，于电池的路端电压为1．5V
B．外电路闭合时，蓄电池的路端电压一定比干电池大
C．在外电路闭合时，1秒内蓄电池提供的化学能一定比干电池多
D．在外电路闭合时，电源内每通过1库电量，蓄电池提供的化学能一定比干电池多。
10.如图所示电路，已知电源的电动势E和内电阻r
恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。当
滑动头从a移到b，各个电表的示数如何变化？
如右图所示，一个变阻箱与电流表串联后接到电源上，用一个电压表直接连接在电源两端，开关K闭合后调整变阻箱的阻值，发现电路中的
电流为0.4A时，电压表的示数为2.8V，当电
阻变小电流变为0.6A时，电压表示数为2.7V。
求：（1）电源的电动势和内电阻。
（2）变阻器阻值调为零时，电流表、电压表的示数。
（3）开关K断开时，电流表、电压表的示数。