第2讲 闭合电路欧姆定律
知识排查
电源的电动势和内阻
1.电源
电源是把正电荷从负极搬到正极的一种装置;从能的转化角度看,电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
2.电动势
(1)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
(2)数值:等于电源没有接入外电路时两极间的电压。
3.内阻
电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数。
闭合电路欧姆定律
1.内容:流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比,跟电路中内、外电阻之和成反比。
3.路端电压与外电阻的关系
一般情况
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U=IR=R=,当R增大时,U增大
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特殊情况
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当外电路断路时,I=0,U=E;当外电路短路时,I短=,U=0
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4.路端电压U与电流I的关系
(1)关系式:U=E-Ir。
(2)U-I图象如图所示。
①当电路断路时,即I=0时,纵坐标的截距为电动势。
②当外电路电压U=0时,横坐标的截距为短路电流。
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
小题速练
1.(2019·青海城东区月考)下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 V
B.电源的路端电压增大时,其电源电动势一定也增大
C.无论内电压和外电压如何变化,其电源电动势一定不变
D.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多
答案 C
2.[鲁科版选修3-1·P76·T5改编]一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13 Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为( )
A.2 V 1.5 Ω B.1.5 V 2 Ω C.2 V 2 Ω D.1.5 V 1.5 Ω
解析 由闭合电路欧姆定律得
E=I1(R1+r)
E=I2(R2+r)
代入数据联立得r=2 Ω,E=1.5 V。
答案 B
3.(多选)如图1所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )
图1
A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.5 A D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
解析 由于该电源的U-I图象的纵轴坐标不是从零开始的,纵轴上的截距仍为电源的电动势,即E=6.0 V,选项A正确;由于横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流,故内阻应按斜率的绝对值计算,即r=||= Ω=2 Ω,选项B、C错误;由闭合电路欧姆定律可得电流I=0.3 A时,外电阻R=-r=18 Ω,故选项D正确。
答案 AD