第十章电路.docx

第十章电路本章学习提要1 .知道电动势的概念，知道电路中能量是如何转换的。2 .掌握闭合电路的欧姆定律，能运用闭合电路的欧姆定律进行相关计算。3 .能用DIS实验测量电源的内阳和电动势能运用电路知识解糕或解决简单的电路应用问题。4 .知道电阴定律，知道半导体、超导等现代技术的应用。在学习电路知识的过程中，认识用能量守恒规律分析物理过程的方法，通过解决电路的应用问题，感悟理论联系实际的垂要意义.A电动势一、学习要求知道电荷定向移动的原因是电荷受到静电力或非静电力的作用。知道电动势是反映电源把其他形式能量转化为电能本领大小的物理员，其大小等于电源未接入电路时正负两极板间的电压。知道内电跆和外电路.知道闭合电路由内电路和外电路组成，知道闭合电路中的能量转化，通过电动势概念的建立，感受运用能量守恒定律的分析方法。在原电池原理的学习中,感悟学科整合的发展趋势。二、要点辩析1 .非A电力非静电力是个新的概念，我们把不是由铮电场产生的、作用在电荷上的力都叫做非静电力。实际上我们早就接触过非静电力了，例如作用在电荷上的重力、磁力、化学力等都是甘静电力。林静电力是由它的性质来命名的，它和静电力除了来源不同外，最本腰的区别在于做功过程中能的转化方向不同，静电力做功使电能转化为其他形式的能，而非钟电力做功使其他形式能转化为电能。2 .电动势电动势概念是学习的难点，我们可以从三个方面去把握它，一是电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的木领，因此它是描述电源属性的物理量。二是它的大小等于电源不供电时电源两极板间的电压，它的单位就是电压的单位伏特（V）.三是它与电压的区别,在于它们的物理含义中能量转化的方向相反。3 .闭合电路中的能转化图IOj（课本上为图10-3）可以帮助我们理解=/闭合电路的能量转化，高度最高的a点相当于电源睛琳木4的正极，高度最低的B点相当于电源的负极，a点相尚I当于电源内部靠近正极的点。b点相当于电源内部靠HI、注近负极的点，b点的电势高Ta点的电势，我们用高匹.度来类比电势的高低。儿童从滑梯滑F，电力势能转化为其他形式的能，类比电流通过负载，电势能转化为其他形式的能。儿童乘电梯上升，电梯做功，其他形式的能转化为重力势能，类比非静电力做功，其他形式的能转化为电能。三、例题分析【示例】有人说在伏打电池中锌板失去电子，铜板得到电子。你对这种说法有何评论？【解答】这种说法是不对的，讨论物理问题必须确定具体条件，伏打电池向电路供电和不向电路供电情况是不一样的。如果电池向电路提供电流，也就是说电池正常工作时，电路任何一个部分都有电子流入，同时有等量的电子流出，达到动态平衡，以保证持续电流的稳定.这时讨论得到或失去电子是没有意义的。下面我们着重分析电池不供电的情况.当外电路断开时.电路中没有电流，但内电路中化学反应依然存在，化学力也在发挥作用。在锌扳附近，由于氧化反应。锌原子失去电子，变为锌离子溶入硫酸中，并把电子留在锌板上，反应方程式为Zn-2e=Zn2÷,结果锌板积聚大量电子，当然带负电，电势较低，成为电源的负极：在铜板附近，由于铜的化学性质比锌稳定，几乎不与稀K酸发生化学反应，也就不会得到或失去电子，也没有积聚大量电子，相对锌板而言电势较高，成为电源的正极。四、基本训练组I.伏打电池如果还没有向外供电，正确的说期()批注IJn：D（八）锌板失去电子所以是正极，铜板失去正离子所以是负极(B)锌板电势较高所以是负极，铜板电势较低所以是止极(C)锌板得到正离子是正极，铜板得到电子所以是负极(D)锌板电势较低所以是负极，铜板电势较高所以是正极2.关于电动势，正确的说法!是I()（八）电动势反映了电源把电能转化为其他形式能的本领(B)电动势的大小等于电源接入电路正常供电时电源正、负两极间的电压(C)电动势的单位是J(D)电池在使用后，电动势可能会渐渐降低j1tt½g：D3.关于内电压和外电压，正确的理触是I()（八）外电压就是端电压(B)内电乐就是正、负极板间的电压(C)电源断开时外电压的大小等于电动势的大小(D)正、负极板间的电压就是外电压J雌j3:ACD4.关于闭合电路、外电路和内电路，正确的说法!是LL（八）持续稳定的电流必须在闭合电路内流动jMj4:AD(B)外电乐可以用欧姆定律il算.内电压不可以用欧姆定律计算(C)外电压和内电压都是电源正、负两极板间的电势差(D)当闭合电路中有电流时，正电荷在外电路从电源正极流向负极，在内电路从电源负极流向正极5关于闭合电路中静电力和非静电力的作用.正确的说法是(>一痴高I（八）静电力使电荷做定向运动，非静电力阻碍电荷做定向运动(B)非静电力使电荷做定向运动，静电力阻碍电荷做定向运动(C)静电力和非静电力都使电荷做定向运动.两者使电荷沿电路运动的方向相同(D)静电力和北静电力都使电荷做定向运动，两者使电荷沿电路运动的方向相反6 .电动势是表示电源把转化为本领大小的物理量，它的单位WL一I批注Li6:其他形式能.电能.伏特7 .如图所示的由伏打电池供电的闭合电路中，沿电流方向绕电路一周，在什么地方电势升高？在什么地方电势I降低电I批注jf7:两次升高，两次降低，电流通过外电阻和内电Rl时电势降低，通过两极板和电解液的接触层a.b时电势升高批注Unq： HB组8 .下关于电动势的说法中止确的I是！()（八）电动势是一种非静电力(B)电动势是反映电源把其他能融转化为电能的本领大小的物理量(C)电动势越高，表明电池储藏的电能越多(D)电动势的大小等于电源正负两极板间的电压9 .闭合电路由内电路和外电路组成.正确的说法剧():批注U户:AB（八）外电路对电流的阻碍作用叫做外电阻，内电路对电流的阻碍作用叫做内电阻(B)外电压是电源正、负两极间的电压，内电压不是电源正，负两极间的电压(C)外电压是从电源外部测量的正、负两极间的电压，内电压是从电源内部测量的正、负两极间的电压(D)因为外电阻定大于内电阻，所以外电压定大于内电压j 批注 j0J: D10 .在由电源供电的直流电路中，大量自由电子做定向运动，正确的理解!电（八）能近电源负极的电子先运动，鸵近电源正极的电子后运动(B)电子从电源负极出发经用电器，到达电源正极就停止运动(C)电子在电源外部受静电力作用，在电源内部受非静电力作用(D)在外电路中消耗的是电能，电荷没有损失11 .如果闭合电路中电源的电动势为12V,外电压为10V,当有0.5C电量通过电路时，正确的结论I是I:批注J111:AD（八）在电源内部，非静电力把6J的其他形式能量转化为电能(B)在电源内部，非静电力把5J的其他形式能量转化为电能（C）在电源外部，睁电力把6J的电能转化为其他形式能量（D）在电源外部，静电力把5J的电能转化为其他形式能量12 .有个化学电池向电热器供电，电动势为E,外电阻为凡内电阻为r,电流为/,则在通电时间r内，转化为电能的化学能是,电能中转化为外电阻上的内能是,电能中转化为内电阻上的内能是,电源消耗的化学能和内、外电阻上获得的内能间的数量关系应该（填"相等"/"不相等）I批注12:硒，户-二"相等13 .在正常工作的闭合电路中，静电力对做定向运动的电子做一功（填"正”或"负"），使电子向电势（填"升高”或"降低"）的方向运动，电子的电势能（填“升高”或"降低""非静电力对做定向运动的电子做功（填"正"或"负"），使电子向电势<«"升高"或"降低"）的方向运动，电子的电势能（填“升高”或卜降低2j批注jri3:正，升高，降低，正，降低，升高14 .参照课本上图10-3和第7题图，儿童从A位置下滑到B位置，相当于第7题图中正电荷从到:儿童从B位置由升降机升高到位位置b,相当于正电荷从儿童从a位批注Un4|:（被静电力从）正极A （通过外电阻R搬 到）负极B；（被非静电力从）负极B （搬到）负械附 近的b点：（鼓静电力从）负极B附近的b点（通过内 阻r撮到）正极A附近的a点：（被非静电力）从正极 A附近的a点（搬到）正极A到：儿童从b位置下滑到a位置.相当于正电荷从到；置由升降机升高到A位置，相当于正电荷从国L一B闭合电路的欧姆定律一、学习要求掌握闭合电路的欧姆定律，能熟练运用闭合电路的欧姆定律和能量守恒定律分析计算简单串联、并联组合电路。掌握端电压随外电阻变化的规律。能用DIS实验探究电源电动势和内、外电压之间的关系，从而总结归纳出闭合电路欧姆定律。通过从部分电路欧姆定律到闭合电路欧姆定律的学习过程，认识由局部到全局，由简单到豆杂的研究方法。通过探究闭合电路欧姆定律的实验，提高认真细致的科学素养。二、要点辩析1 .求解未如电学的步事先分析电路的工作状态，找出己知量和未知量；再根据学过的物理规律，如欧姆定律、焦耳定律、电阻定律等建立方程，如果未知量较多，而且相互交错，可建联立方程组，然后解方程，求解未知量。这不仅是求解未知电学量的思路步骤，也是求解一切未知物理量的基木方法。2 .部分电路欧姆定律和用合电路的欧集定律的区别部分电路欧姆定律只涉及电压、电阻、电流三个量，公式为/=片，闭合电路的欧姆定律涉及电压、电P且、电流、电动势四个量，而且电阻还分内电阻和外电P3公式为/=笠-。在部分电路中，电阻R一般作为常量，电压U与电流成IE比.在闭合电路中.£和广为常量，端电压U扑随着电流的增大反而减少。3 .电路动态分析电路动态分析要求根据某个电学量的变化判断其他电学量的变化情况进行判断时，a先应找出哪些量是不变的，然后根据不同的电路，按照"局部一一整体一一局部”的思路,运用欧姆定律、串联电路的特点、并联电路的特点，掌握变阻器、电键的结构，进行分析得出结於。4 .探究闭合电路欧姆定律的DlS实验本节有个探究电源电动势和内、外电压之间的关系的实验，该实验用的可调高内阻电池是专用的传统教学仪器，一般学校都有配备。它的内阻很大而且可调，专门用来探究电源电动势和内、外电压之间的关系。实验中可用两个电压传惑器代替原来的两个电压表，-个接到电源正、负极测外电压，一个接电源内部a、b处的探针，测内电压，而且读数直接在电脑屏幕上显示，用变阻器改变外电阻，用电源中的挡板改变内电阻。三、例题分析【示例I】在如图所示的电路中，三个电阻的阻值分别是R=2(3&=4Q,R=4C,电池电动势E=4.2V,内阻=0.20。求：(1)接通电键S,断开电键S'时，品和生两端电压之比现(2)两个电键都接通时，凡和色两端电压之比步；(3)两个电键都接通时，通过凡的电流八【分析】由电路图可知，当接通电键S,断开电犍S'时，外电路仅有2和凡串联：当两个电犍都接通时，外电路比和r先并联再与R串联，根据电路特点运用欧姆定律即可以求解.【解答】接通电健S,断开电健S.时，照和治串联，电压之比即电阻之比，所以每一1(2)S和S都接通时，电阻用和R2、N的并联电阻串联，电阻之比等于电阻修和R2、M,的并联电阻之比.所以琼=含=L电十%(3)通过2的电流就是干路的总电流,由闭合电路欧姆定律得£,凡凡二A=IAQRd；+批注UrI51：(D/通电健s,断开电处s'时,佑和R串联.电压之比即电阻之比.所以行=(2)S和S都接通时.电阻用和生、4的并联电阻串联，电RI之比等于电阻力和他、吊的并联电阻之比,ff=r(3)通过Q的电流就是干路的总电流.由闭合电路欧姆定律得品+T+4.2=2+2+O.2讨论用比例法往往比较简洁，小题(I),(2)只要求电压之比，不必用闭合电路欧姆（八）(B)(C)(D)A减小，A增大,A减小,A增大,V增大,V减小.V减小,V增大,A|减小,Al增大,Al增大,Ai减小,Vl增大Vl减小Vl增大Vl减小【分析】这是一道分析电路中各电学量变化趋势的题目，要把握部分与整体的关系，分清哪些是变量哪此是不变量。题中电动势和除变阻器之外的电阻是不变量，变阻器电阻和电表读数可能要变化。当用的滑动触头向右移动时，外电阻增大，内阻不变，由闭合电路欧姆定律，总电流减小，内电压减小，外电压增大。由总电流减小可知R上的电压减小,而外电压U增大，所以2的电压Ul增大。拓上的电压Ul增大，但拓也增大，用上的电流是增大还是减小呢？这不能仅仅从修的局部解决问题，而是要从总电流和分电流的关系上去分析。总电流减小，凡上的电流增大，所以4必然是减小的。【解答】正确答案是<A)0【示例3如图所示，电池电动势E= 42 V,内用r=l Q, K=20C, D为直流电动机，其电枢电阻H)=I CC电动机正常工作时， 电压表示数为21 V。版：(1)电动机D中的电流值：(2)电动机的输入功率;(3)电动机转变为机械能的功率；(4)电路的发热功率；(5)电源的总功率及输出功率【分析与解答】(1)电动机D中的电流值与流过R的电流值相同，即有Ef=UD+R,式中UD为电压表示数，即得Htttj7: (1)电动机D中的电流值与流过R的电流值相同，即有E-Ir=Ub+IR。式中UD为电压衣示数，叩得E-Ud'=R+r42-2120+1A= I Ao(2) P=IUd=×2 W=21 Wo(3)通过电动机转变为机械能的功率，等于电动机的输入功率与电枢电阻消耗的热功率之 差，即P=-= (1×2-12× 1) W=20W°(2) =(d=I×21 W=21 W.(3)通过电动机转变为机械能的功率.等于电动机的 输入功率与电械电阻消耗的热功率之差，即P=u-Fm= (i×2i-2×l) W=20W°(4)电路的发热功率指整个电路电阻消耗的热功率， 即Pq=/2 (r÷>+) =I2X (l + l+20) W=22W°(5) Pa=IE= I ×42W=42W.P.=U=/ (E-Ir) =1× <42-1 ×1) =41 W0(4)电路的发热功率指整个电路电阻消耗的热功率，即Pq=P(r+11)+>=RX(1+1+20)W=22W°(5)Pe=JE=IX42W=42W-PlUl(E-Ir)=IX(42-1X1)=41Wo四、基本训练A组I.关于闭合电路的性顺，下面说法中正确的I是)()ftU118:AD（八）电源正负极被短路时，电流很大(B)电源正负极被短路时，端电压最大(C)外电路断路时，端电压为零(D)外电路电阳增大时，端电压也增大2.在图示的电路中，当电健S闭合后，电流表和电压表的示数分别为i和U，当可变电阻阻K的滑动片向右移动后，电流表和电压表的示数分别变为和S，喇()（八）<Z2,(B)<2,UVsul>u2(C)h>hf>2(D)/>&UIVs3 .在闭合电路中，外电路电阻发生变化时，路端电压也要发生变化，这是由于电源存在而引起的。当外电阻增大时，引起总电流,从而使内电压,由于不变，因而路端电压将3当外电路电阻变成无限大，即电路断开时，路端电压等于。当外电路电阻趋近于零，即电路短路时，端电压就趋近于,电流趋近于.这会损坏!电源!。)4 .电源的电动势为2V,外电阻为9C时，路端电压为1.8V,求电源的内电阻山5.许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板的开路电压是600V,短路电流是30AAC求这块电池板的!内6.在如图所示的电路中，R=6C,=4£2,电压表的示数为3.6V。电池的内阻r=0.4C,求：(1)电流表示撇|:(2)电池的电动势Y批注Ljf23:(1)1.5A(2)4.2V批注J20:内RL减小，降低，电动势，增大，电动势.零.Efr批注j21:ICJ批½j22:207.电源的电动势为4.5V,内阻为0.5C,外电路的电阻为4Q,端电压是多大？如果在外电路上并联一个4。的电阻，端电压又是多大？如果外电路不是并联，而是串联一个4.5C的电阻，路端电压又是绯也痴Un4：4V,3.6V,4.25V8有两个阻值不同的电阻器，当电阻为2的电阻器接在电池上，它消耗的电功率与用电阻为心的电阻器来代普时所消耗的电功率相同，则该电池的内电阻I是I()（八）0(B),凡(C)(D).-:批注Ljf25:D9.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内困为r,2和凡是两个阻值固定的电阻。当可变电阻R的滑片向a移动时，通过Q的电流人和通过生的电流将发生如卜&()(A) /|变大，h变小(B) /改大,A变大:批注Lj26):C(C) 人变小，区变大(D) 4变小，变小B组10 .图中所示四个电路中，电源电动势为E、内阻为r,定值电阻为R。当滑动变阻器R的滑动片P从a向b滑动时，电压表读数变大的电硒!-批注g：A批注 UQ8|：211 .如图所示电路中.电阻R1=8C,2=2«.要使Rl和用上消耗的电功率相等，则滑动变阻器的阻值R应调至.- 1ttttbf29|:6V, 0.5 12 .如图所示电路中.当S接a点时，通过负载的电流为2A,电源的输出功率是IOW：当S接b点时，通过负载R的电流是1A,电源的输出功率是5.5W,则核电源的电动势等F.内用，博13 .如图所示，电源电动势E=6V,内阻r=lC,电阻R2=R32,Q是电阻箱。为使电源输出功率最大，M应调至Q,为了使M上消耗功率最大，则M应调为14 .一个蓄电池因外电路的电阻变化而使路端电乐增大0.48V,同时使输出总电流变化4A.则这个电源的内电阻，是!多flftu0n:o.215 .在如图所示电路中，R1=2Q,R=2,当=4Q,电源内电阻r=ld电压表Vl示M& Ijf32: (1) 9 V (2) 6 V数为4V."1)电源电动势；(2)电压表V2的示数.(A)4 W*OJ (B)6 W,1 (C)4 W,1 (D)2 W1().5 i16 .如图所示，直线a为某电源的S/图线，直线b为电阳R的S图线。用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的内阻分别为I()17如图所示电路中，当滑动变阻器的消动头位置不变而电阻箱R阻值增大时，电表A和V的读数变化情况是I()（八）表A读数减小，表V读数减小(B)表A读数增大，表V读数减小(C)表A读数减小，表V读数增大(D)表A读数增大，表V读数增大18 .在闭合电路中，已知外电阻R大于内电阻r,则当外电阻增加时，下列判断中正确的W()jM½(jf35:ABD（八）总电流一定减小(B)竭电压一定增大(C)电源内电路电压一定增大(D)电源输出功率一定减小19 .用相同的电源分别对R=IC和=18C的电热器供电，在相同时间里测得电热器放出的热量相等，则该电源的内阻是In(.IJttjB6h3220 .图中电源的电动势为3V,内阳为0.6C,M=K?=小=%=4£1。求电流表和电压表的示数(不计电表内阻对电路的居qjM½UB7三14V.0.8A批注 Ijf38: 2.1 A7 A21 .如图所示，已知电源电动势E=63V,内电阻r=0.5Q,固定电阻Q=2Q,幻=30,&是最大阻值为5Q的滑动变阻器，按下电犍S,调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流变化例范圃。-一C电源电动势和内阻的测量-、学习要求认识测量电源电动势和内阻的多种方法。会用DlS实验测干电池的电动势和内阻.能完成由相同电池串联组成的电池组的计算。通过本节学习认识和运用间接测量的方法，在设计各种测量方案的过程中体验创新的乐趣*二、要点辨析1 .D电SK电动势和内阻的方法从理论上分析可以有多种方法测量电源电动势和内阻，在E、UkU内、人世、/六个量中只要知道三个量，就可以通过三个联立方程求出另三个量。但是要注意这三个方程不能是同解方程。例如仅知道及UUM即便有三个方程式E=U内+UmUl<i=/r和U舞=?，也是不能求出人R和r的。2 .用电压覆接测电动势用电压表测量不接入电路的电源的端电压，测量结果可认为近似等于电源的电动势。为什么是"近似等于"而不是"严格等于"呢？因为虽然在高中阶段我们认为所有的电我都是理想电表，但是实际上电压表的内阻不可能无穷大，耍真是无穷大，电流一点都不能通过，电质表的指针就不能转动：电流表的内阻也不可能真的为零，线圈导线总会有电阻。也就是说用电压表直接测量电源电压，总有电流通过电源内阻产生内电压，量出的端电压总是小于电动势。只是电压表的内阻很大，通过的电流很小，可以近似地认为量出的两端电压等于电动势。3 .伏安法的u1BB线在测量电源电动势和内阻时要用到图线的知识.以端电压U为纵坐标，以电流/为横坐标.画出的图线是在第一象限、斜率为负值的直线，因为电流增加时端电压要下降。图线在横轴上的截距是短路电流，在纵轴上的截距是电动势，而斜率的绝对值是电源内阻。三、例题分析【示例】测干电池的电动势和内电阻的实验电路图如图所示，己知 干电池允许的最大供电电流为oB4（I）现有三种滑动变阻器：A. 1O. 0.1 A： B. 20 . 1.0 AC. 10Q、2.0A,实验时应选用 o（2）闭合电键S前，滑动变阻器的滑动触片P应置于端（填%"或"b卜也七传嗝Klni传感舞I批注 Ljf39: (I)C(2) a(3) b(4) 1.42. 1.8（3）实验中没有接保护电阻，为了防止损坏电流表，实验中滑动变阻器的滑动触片P不允许置于端C填"J或"bo）（4）根据实验得出的图线求出干电池的电动势和内阻，E=V,r=6【分析】本题是用伏安法测电源电动势和内阻，而且采用DlS技术。用DIS技术测电动势和内阻与传统实验方法主要有两点区别，是以电压传感器和电流传感器取代电压表和电流表：二是不必用描点法手工绘制UJ图线，图线可由计算机软件根据实验数据自动生成。在实验原理上，用DIS技术和用传统技术是完全一致的。【解答】（1）干电池的电动势约为ISV左右，最大放电电流为OSA,A变阻器最大，电流太小，显然不能用。在不计电池和电流表的内电阻时，外电阻最小约为3Q左右，所以滑动变阻器应选C（10Q,2,0A）.如果选B,在滑动变阻器电阻较大时，电流可能很小，不易测量。（2）闭合电键S前，滑动变阻器应取最大值。所以滑动触片应置于a端。（3） 一般在电路中应串联保护电阻，图中没有保护电阻。为了防止损坏电流传感器，滑动变阻器值不允许为零，所以滑动触片不允许置Jb竭。（4）延长图中的斜线交U轴上的一点，该点纵坐标为1.42V,所以干电池的电动势E为L42V0如果求出短路电流，则可求内阻。但由于U轴与轴交点处的坐标不为“0,0"，如/轴下移，则7轴与图线延长线交点在图象之外，所以只能通过求图线斜率的方法来求内电阻，如图所示，r=等="o3°8BC=1.80四、基本训练:峥 j40J: A1.有两个不同的闭合电路，分别用伏安法测量电源电动势和内阻,结果得到的端电压和电流的关系曲线如图所示，则两个电路电源的电动势、内阻r和短路电流下的关系I是！（）（八）£】£?：r:/wI/h2(B) ElVE2；n<2?/tj<1>2(C) ElV£2;r>z;w2(D) E>E2:rVfj:/WI>/M22 .家用手电筒里有两节相同的干电池，它们的连接方法是。每节干电池的电动势应是V,如果每节干电池的内阻为IC,则电池组的总电动势是V,总内电阻是Q。设电筒里小灯泡的电阻为8Q,则电路接通后，灯泡两端的电压是,灯泡批注 Lj31:串联.1.5. 3. 2. 2.4, 0.72消耗的电功率是W.一3 .在用伏安法测电源电动势和内阻时，当变阻器的滑片在某位置时，电压表和电流表的M激行刻为0.2A和1.98V：与变阻器的滑片在另一位置时，电压表和电流表的读数分别为0.4A和1.96V,据此结果计算得出的电动势和内阻各是!多少(2(1ttj42b2V,0.14 .太阳能电池由许多电池"晶片”串联或并联组成，某电池“晶片"的电动势是0.6mV,不小心使正、负极短路时，电流是25A批注UM31：(I)24Q(1)求该"晶片"的内阳。(2)400000片晶片申联，9.6Mn(2)如果需要240V,25A的电源，应该怎样连接电池“晶片"？该电源的内阳又是名少？5 .图(a)中表示用伏安法测电池电动势和内电阻实验中所用的器件。(I)试在图中画出连线，将器件连接成为实验电路。(2)设所得的S/图线如图(b)所示，可求出电池的电动势为.V,电池内阻为.批注jf44J:I)见下图I电流传感器I6.用一个电流表和一个电阻箱来测量电源的电动势和内阻，电路如图所示，当电阻箱的电阻是4.7C时，电流衣的示数是1.2A：电阻箱的电阻是2.7C时，电流表的示数是2.0A。求电源的电动势和I内7.某学生用伏安法测干电池的电动势和内阻时，使用电流表和电压表，所用滑动变阻器的阻值范围为0-2().右图为连接电路的实物!图L(1)该学生接线中错误的和不规范的地方是()(2)1.5.0.75H电压传感器I电流传感器（八）消动变阻器不起变阻作用(B)电流表接线有错(C)电压表量程选用不当(D)电压衣接线有错(2)画出这个实验的止确电路图。8.在图中所不电路中，Q=2Q,%=2Q,%=4C,r=IQ,电压表V1zj<数为4V,电压表V2示数为6Vo求：电源电动势E和电流4I批注(J47:9V,IA9.用伏安法测量两个电源A和B的电动势和内阻得出 的U/图线如图所示，则正确的判断I是I ()(A) Ea>Eb(B) a>b(C)两电源电流都等于70时，内电阻消耗的功率相等(D)两电源端电压都等于Uo时，电源输出功率相等10.如图所示的电路中，电源的电动势为£内阻 为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表 V1的读数Ui与电压表V2的读数S的变化情况是(A) Ul变大，5变小(B) Ul变大，5变大(C) S变小，S变小 (D) Ul变小，S变大I 批注 Ijf49: AII.如图所示电路，电源由5个相同的电池串联而成， 当滑动变阻器的滑动头移到a端，测得UUb=IO V:当滑 动头移到b端时，测得Ua =15 V,求每只电池的电动 势利内B12.如图中所示的电路中，当电键S闭合后，把滑动变阻 器2的滑动片向右移动时，电流表和两个电压表的示数将 如1假化I?批注Ijf51|:电流表读数增大，Vl电压表读数减小，V2 电床表读数增大13.在图示的电路中，电池组由6个蓄电池串联而成，每个电 池的电动势E=2V,内阻r=0.2C,电阻力=5C,及=12Q, 总=30 0,并已知通过凡的电流为0.3 A。求：(1)干路!电流I:凡F凡(2)电池组的端电压：(3)此时滑动变阻器使用部分的电阻:(4)内、外电路上消耗的电功率。批注 Li"2: (I) 1.4 A(2) 10.63 V(3) 6.16(4) P, = 1.56 W. =I2.11 W14 .某电路中电源电动势为R内电阻为r,外电路为纯电阻电路，则它的输出电压U随外电路总电阻/?的变化的图线为图中的t:雌晔3|:C15 .个蓄电池组在充电时，流过蓄电池组的电流为3A,蓄电池组两端的电压为4.25V。当这个蓄电池组放电时，流出的电流为4A,路端电H；为3.9V,求这个蓄电池组的电动势和内I电lj批注54:4.1V,0.05五、学生实验用I"SiM电源的电动势和内阻1 .实验目的测法干电池的电动势和内阻。2 .实验卷材DIS、电学实验电路板、滑线变阻器、待测干电池、导线等。3 .实验原理改变电路的外电阻.通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流.输入计算机，自动生成/图线，由图线得出电动势和内阻，实物装置图见课本图10-18。在右侧方框中画出实脸电路图。实险电路图4 .供参考的实验步霖取出电压、电流传感器各一只，分别接入数据采集器第一、二输入口：将实验电路板的开关S断开，电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的U3、/端；连接滑线变阻器网，并把阻值调到最大，开关S闭合：打开"计算表格"，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小，同时点击"手动"按钮，记录几组不同的电压、电流值：打开“坐标绘图"界面，设X轴为"”，F轴为“5”，点击"直线拟合"，得实验结果如课本图1049所示:根据课本图10-19显示，拟合宜线方程为5 .实验结果测得的电动势为,内阻为。D简单串联、并联组合电路的应用一、学习要求知道分析电路故障的基本步骤，能找出一般的短路和断路故障，理解用电阻实现限流、分流与分东的原理，能完成相关计算。能应用电路知识解释简单的H常用电器原理，知道简单的自动控制原理。通过学习电路故障分析，感受推理、分析、综合等思维方法。通过对日常用电器电功和功率的计算分析，进一步形成节能观念。二、要点辨析1 .对短路和断路的分析短路和断路是电路的常见故障，发生短路时表现为短路部分两端电压为零，电流不为零；发生断路时表现为电流为零，电压不为零。如果电路中电流过大，可用电压表测量电路中应该有电压的部分，若应该有电压的两点间没有电压.这两点间必然短路。如果用电器不工作，而电源正常，只要用电压表测电路任意两点的电压，若某两点间电压不为零，而且这两点间不含电源，该两点间必有断路。维修家用电器时，常用此方法判断哪个零件损坏C2 .继电器的作用继电器实际上就是一个电磁铁，它在自动控制中发挥了很大作用，自动控制的传感器都比较灵敏、小巧，电压不高电流不大，但受控制的工作器件如电灯、电机等功率较大。如何用小电流、低电压来控制大电流、高电压.这就是继电器完成的任务。继电器的线圈通过传感器输送的小电流，控制电磁铁的衔铁开关，而衔铁开关可以通过大电流，直接再控制工作电路，因此很多自动控制电路都少不了继电器。三、例题分析【示例1某同学在做"用伏安法测定电池电动势和内电阻"的实验时，按如图所示电路进行连接，他共用7根导线，即图中的aa,>bb,c/、dd,.e、dLgb,当他按下开关S后，发现两个传感器均无相应读数.经教师检自，断定7根导线中有一根断开，教师给他一个多用表，要求在不拆开电路的条件下，找出断升的导线，他应该如何瞰1斤电流传透器I.!电J*传感籍<g【分析】题中说明仅一根导线发生断路，其余部分完好，可以用电压表台找故障所在位置,这也是电工师傅检查故障常用的方法.【解答】当电键闭合时可把电压表的两端与电路中任意两个导线接点接触，例如与a.c,两点接触，注意电压表的正、负接线柱不要接错。a、c,两点把整个电路分为含电源和不含电源的两部分，c,-*d-*d'-*e-»e,a包含电源，a-*a,b-*b,-c-*c,不含电源，因为两个传感器均无相应读数，故障不会发生在dLcc,及gb'处，在本题情况下，整个电路不工作，把电压表接入电路任意两点，电压表的读数只有两种可能，即约等于电源电压或等于零。如果电压表读数约等于电源电压，则包含电源的部分没有断路，断路故障发生在不含电源的部分：如果电压表读数等于零，则包含电源的部分发生断路，不含电源的部分全部正常，下一步在有故障的部分用同样方法维续测量，几次测量就可准确找到断路所在处，般情况下，只要处发生断路，电路就没有电流，不会同时发生多处断路.用本方法检修寻找断路.非常有效。【示例2】在如图所示的电路中，电源电动势E=3.2V.电阻K=30d小灯泡L的额定电压UL=3.0V,额定功率Pl=45W,当电健S接I时，电压表的示数U=3.0V；当电键S接2时，小灯泡L的发光情况是Llj（八）很暗，甚至不亮(B)正常发光(C)比正常发光时更亮(D)有可能烧坏【分析】当S接1时，U=3.0V,则流过电阻的电流U3八J=玩A=().lA：批注IJf55:当电键用合时可把电压我的两端与电路中 任意两个导线接点接触.例如与a、/两点接触.注 意电压表的正、负接规柱不要接错。a、c'两点把整 个电路分为含电源和不含电源的两部分，c' -d-d -e-e' a 包含电源.a-a' -*b-*b, -Crc'不含 电源，因为两个传场器均无相应读数，故障不会发生 在df、c/及g9处，在本Ia情况下整个电路不工 作.把电压表接入电路任意两点，电压表的读数只有 两种可能，即约等于电源电压或等于零。如果电压表 读敌约等于电源电压，则包含电源的部分没有断F8, 断路故障发生在不含电源的部分：如果电压表读轨等 于零，则包含电源的部分发生断路，不含电源的部分 全部正常，下一步在有故障的部分用同样方法堪续测 量.几次测量就可准确找到断路所在处.一般情况卜 只要一处发生断路，电路就没有电流，不会同时发生 多处断路。用本方法检修寻找断路.?常有效。批注 j56: A【分析】当S接1时，U=3.0V,则流过电阻的电流,U 3 /=灭=30 A = O. 1 A:根据闭合电路的欧姆定律，可以求得电源内阳E-U 3.2-3.0当S接2时，因小灯泡的电PnUlj 32=-=45=2此时闭合电路中的电流E 3.2F ="FA=°8A'小灯泡两端实际电压Ul' =T Rl=0.8X2V = 1.6VVUl额定电压) 因此，灯很暗或不亮。根据闭合电路的欧姆定律.可以求得电源内阻