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12.2閉合電路的歐姆定律—2023-2024學(xué)年高二物理人教版（2019）必修第三冊(cè)課前導(dǎo)學(xué)
基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)
一　電動(dòng)勢(shì)
1．閉合電路：由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路。用電器和導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路。
2．非靜電力：在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極的力。
3．電源：通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。
4．電動(dòng)勢(shì)
(1)物理意義：表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)，由電源中非靜電力的特性決定，跟外電路無關(guān)。
(2)定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比。
(3)定義式：E＝。
(4)單位：伏特，符號(hào)是V。
二　閉合電路歐姆定律及其能量分析
1．部分電路歐姆定律
(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。
(2)公式：I＝。
2．閉合電路中內(nèi)、外電路的電勢(shì)變化：外電路中正電荷在恒定電場(chǎng)作用下由正極移到負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低，內(nèi)電路中非靜電力把正電荷由負(fù)極移到正極，沿電流方向電勢(shì)升高。內(nèi)阻的電勢(shì)沿電流方向降低。
3．內(nèi)電阻：電源內(nèi)電路中的電阻。
4．閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化：如圖所示，A為電源正極，B為電源負(fù)極，電路中電流為I，在時(shí)間t內(nèi)，非靜電力做功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和，即EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt。
5．閉合電路的歐姆定律
(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。
(2)表達(dá)式：I＝。
(3)常見的變形公式：E＝U外＋U內(nèi)。
三　路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1．負(fù)載：外電路中的用電器。
2．路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
(1)路端電壓：外電路的電勢(shì)降落。
(2)負(fù)載變化時(shí)，電路中的電流就會(huì)變化，路端電壓也隨之變化。
(3)路端電壓的表達(dá)式：U＝E－Ir。
(4)路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律
①當(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I＝可知電流I增大，Ir增大，路端電壓U＝E－Ir故路端電壓U減小。
②兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流I變?yōu)?，U＝E。即斷路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電源短路時(shí)，外電阻R＝0，此時(shí)I＝，電源的內(nèi)阻r一般都很小，短路時(shí)電流很大，會(huì)導(dǎo)致溫度過高，燒壞電源，甚至引起火災(zāi)。
重難問題探究
1、閉合電路：由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路。用電器和導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路。
2、負(fù)載變化時(shí)，電路中的電流就會(huì)變化，路端電壓也隨之變化。
基礎(chǔ)小題試練
1.如圖，一根均勻帶負(fù)電的長(zhǎng)直橡膠棒沿軸線方向做速度大小為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)。若棒橫截面積為S，單位長(zhǎng)度所帶的電荷量為q，由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流的大小和方向是( )
A.qvS，與v同向 B.qvS，與v反向
C.，與v同向 D.qv，與v反向
2.如圖所示是將一個(gè)電流表（內(nèi)阻可忽略）改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測(cè)一阻值為R的電阻時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的處，現(xiàn)用該表測(cè)一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處，則該電阻的阻值為( )
A. B. C. D.
3.如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為( )
A. B. C. D.
2
答案以及解析
1.答案：D
解析：電荷的定向移動(dòng)形成電流，正電荷定向移動(dòng)的方向即為電流的方向，故均勻帶負(fù)電的長(zhǎng)直橡膠棒沿軸線方向做速度大小為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)，形成等效電流，電流的方向與v反向，設(shè)橡膠棒的長(zhǎng)度為l，則
故選D。
2.答案：D
解析：歐姆調(diào)零時(shí)兩表筆短接，電流表滿偏，所以，測(cè)量阻值為R的電阻時(shí)，，測(cè)量未知電阻時(shí)，，聯(lián)立可得，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤.
3.答案：C
解析：由電路的串并聯(lián)規(guī)律可知，電阻兩端的電壓為，電阻R兩端的電壓為，則電容器兩極板間電勢(shì)差，則，C對(duì)。

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