【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第2章第3节　研究闭合电路含解析

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第三节　研究闭合电路
[学习目标]　1.[物理观念]理解电动势的概念．(难点)　2.[物理观念]理解闭合
电路的欧姆定律，掌握其内容及公式．(重点)　3.[科学思维]掌握路端电压与负载
的关系．(重点)　4.[科学探究]会使用电压表和电流表测电源的电动势和内阻．(重
点)
一、闭合电路及电动势
1．闭合电路的组成
(1)电路
{
外
电
路
：
电
源
外
部
的
电
路
内
电
路
：
电
源
内
部
的
电
路
(2)电阻
{
外
电
阻
：
外
电
路
的
电
阻
内
电
阻
：
内
电
路
的
电
阻
2．电动势：数值上等于不接用电器时电源正、负两极间的电压，它反映了电
源本身的一种性质．
二、闭合电路的欧姆定律
1．电压
{
外
电
压
：
外
电
路
消
耗
的
电
压
，
也
叫
路
端
电
压
内
电
压
：
内
电
路
消
耗
的
电
压
2．电势
{
外
电
路
：
沿
电
流
方
向
电
势
降
低
内
电
路
：
沿
电
流
方
向
电
势
升
高
3．闭合电路欧姆定律
(1)内容：闭合电路中的电流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＝
E
R
＋
r
．
(3)电动势与内、外电压的关系：E＝U外＋U内．
三、路端电压跟负载的关系
1．路端电压与电流的关系
(1)公式：U＝E－Ir．
(2)图象(U-I图象如图所示)
2．路端电压随外电阻的变化规律
(1)外电阻 R增大时，电流 I减小，外电压 U增大，当 R增大到无穷大(断路)
时，I＝0，U＝E．
(2)外电阻 R减小时，电流 I增大，外电压 U减小，当 R减小到零(短路)时，I
＝
E
r
，U＝0．
1．正误判断
(1)根据 I＝
E
R
＋
r
得E＝I(R＋r)，由此可知，电动势与电流成正比． (×)
(2)闭合电路欧姆定律 I＝
E
R
＋
r
适用于纯电阻电路，而 E＝U外＋U内适用于任
何电路． (√)
(3)闭合电路中 UI图象与纵轴的交点的值就是电动势的值，图象斜率的绝对
值就是电源内阻． (√)
(4)闭合电路中 UI图象与横轴的交点为短路电流，此时路端电压为电源的电
动势． (×)
(5)外电路电阻增大时，电流减小，但路端电压增大． (√)
2．(多选)若用 E表示电源电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示
外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是(　　)
A．U＝2U′　B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝
R
R
＋
r
·E
BD　[由闭合电路欧姆定律可知，E＝U＋U′＝Ir＋IR.U＝IR，可推得：U′＝E
－U，U＝
E
r
＋
R
·R.故B、D正确，A、C错误．]
3．有两个相同的电阻 R，串联起来接在电动势为 E的电源上，通过每个电阻
的电流为 I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻 R
的电流为
2
I
3
，则该电源的内阻是(　　)
A．R B．
R
2
C．4R D．
R
8
C　[由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时 I＝
E
2
R
＋
r
，两电阻并联时
2
3
I＝
1
2
·
E
R
2
＋
r
，解得 r＝4R，故选 C.]
对电动势的理解
1．对电动势的理解
电动势的大小由电源自身的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关．不
同电源的电动势一般不同．
2．电源电动势与电势差的区别和联系
电势差
意义
表示电场力做功将电能转化为其他形
式的能的本领大小
定义
UAB＝
W
A
B
q
，数值上等于将单位电荷量
的正电荷从导体一端移到另一端电场
力所做的功
W
q
单位
伏特(V)
正负
含义
电流流过电阻，电势降落，沿电流方
向为正，逆电流方向为负
决定
由电源及导体的电阻和连接方式决定
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