20xx滬科版高中物理選修3-141探究閉合電路歐姆定律(編輯修改稿)
2024-12-23 18:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，當(dāng) R ＝ 0( 即短路 ) ， I ＝ E / r ，U 內(nèi) ＝ E ， U 外 ＝ 0. 2 ． 路端電壓與電流的關(guān)系 由閉合電路歐姆定律可知， E ＝ U ＋ Ir ，得 U ＝ E － Ir . 路端電壓 U 隨 I 變化的規(guī)律 ( U － I 圖線 ) 如圖 4 － 1 － 2 所示． 由 U ＝ E － Ir 和圖線可知： ( 1) 圖線縱軸截距，即電流為 0 時(shí)的路端電壓 U ，等于電源電動(dòng)勢(shì) E ； ( 2) 若坐標(biāo)原點(diǎn)為 ( 0,0) ，則橫軸截距為短路電流 I0＝ E / r ； ( 3) 圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)電阻，即 Δ U /Δ I ＝ r . 圖 4 － 1 － 2 ( 20 12 福州一中高二檢測(cè) ) 如圖 4 － 1 － 3 所示的電路中，當(dāng) S 閉合時(shí)，電壓表和電流表 ( 理想電表 ) 的讀數(shù)分別為 V 和 A ，當(dāng) S 斷開時(shí)，它們的示數(shù)變?yōu)? V 和 A ，則電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻各為多少？ 圖 4 － 1 － 3 【審題指導(dǎo)】 此類問題的處理要明確兩點(diǎn)： ( 1) 明確電路的結(jié)構(gòu)，串、并聯(lián)的關(guān)系． ( 2) 明確各表示數(shù)、測(cè)量值的電路部分． 【解析】 當(dāng) S 閉合時(shí)， R1和 R2并聯(lián)接入電路，由閉合電路歐姆定律得： U 端1＝ E － I1r 代入數(shù)據(jù)得： E ＝ ＋ r ① 當(dāng) S 斷開時(shí)，只有 R1接入電路，由閉合電路歐姆定律得： U 端2＝ E － I2r ，代入數(shù)據(jù)得： E ＝ ＋ r ② 聯(lián)立 ①② 得： E ＝ 2 V ， r ＝ 1 Ω 【答案】 2 V 1 Ω 2 ． ( 2020 昆明高二檢測(cè) ) 在如圖 4 － 1 － 4 所示的電路中，R 1 ＝ Ω ， R 2 ＝ Ω .當(dāng)開關(guān) S 扳到位置 1 時(shí)，測(cè)得電流I 1 ＝ A ；扳到位置 2 時(shí)，測(cè)得電流 I 2 ＝ A ．求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． 圖 4 － 1 － 4 【解析】 根據(jù)題意， E ＝ I 1 R 1 ＋ I 1 r E ＝ I 2 R 2 ＋ I 2 r 解得： E ＝ 6 V r ＝ 1 Ω 【答案】 6 V 1 Ω 【備選例題】 ( 教師用書獨(dú)具 ) 在如圖教 4 － 1 － 2 所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì) E ＝ V ，內(nèi)電阻 r ＝ Ω ；電阻 R 1 ＝ 10 Ω ， R 2 ＝ 10 Ω ， R 3 ＝ 30 Ω ， R 4＝ 35 Ω ；電容器的電容 C ＝ 100 μ F ，電容器原來不帶電．求接通開關(guān) S 后流過 R 4 的總電荷量． 圖教 4 － 1 － 2 【解析】 由電阻 的串、并聯(lián)公式得閉合電路的總電阻R 總 ＝R1? R2＋ R3?R1＋ R2＋ R3＋ r ，由歐姆定律得通過電源的電流 I ＝ER 總，電源的路端電壓 U ＝ E － Ir ， R3兩端的電壓 U ′ ＝R3R2＋ R3U .通過 R4的總電荷量就是電容器的電荷量 Q ＝ CU ′ . 由以上各式并代入數(shù)據(jù)解得 Q ＝ 10－ 4 C . 【答案】 2 . 0 10 － 4 C 綜合解題方略 —— 閉合電路動(dòng)態(tài)分析問題 ( 201 1 北京高考 ) 如圖 4 － 1 － 5 所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略．開關(guān) S 閉合后，在變阻器 R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中 ( ) 圖 4 － 1 － 5 A
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