2019_2020学年新教材高中物理课时分层作业14闭合电路的欧姆定律含解析新人教版必修第三册

闭合电路的欧姆定律是高中物理中的核心概念，它阐述了电源、外电路和内电路之间电压、电流和电阻的关系。在这个定律中，电源电动势（E）是电源内部非静电力做功的能力，而路端电压（U）则是外电路两端的电压。当外电路是纯电阻电路时，欧姆定律可以表示为：U=E-Ir，其中I是电路中的电流，r是电源的内阻。 1. 当外电阻R增大时，根据I=U/R，电流I会减小，而根据U=E-Ir，路端电压U会增大，选项A正确，B错误。 2. 当外电阻减小时，电流I增大，路端电压U减小，选项C错误。电池的内阻r越小，外电阻变化时，路端电压的变化越小，因为ΔU=ΔIr，选项D错误。 3. 在串联电路中，电源电动势等于各部分电压之和，而在并联电路中，电流会分成多条路径，但总电流仍等于各支路电流之和。选项A和C正确，B和D错误。 4. 当外电路的电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U会减小，电流I会增大，因此内阻消耗的功率P内=I^2r也会增大。选项A、C、D正确，B错误。 5. 电池的电动势在电路断开时等于路端电压，所以E=3V。当接入8Ω负载后，根据U=E-Ir，电动势E不变，路端电压降低，可计算出内阻r=2Ω，选项B正确。 6. 滑片P向b点移动，总电阻变大，干路电流I减小，路端电压U增大，因此电压表V1的读数U1变大，而电压表V2的读数U2=IR，随着I的减小，U2也减小，选项A正确。 非选择题部分，例如7. 通过欧姆定律和串并联电路的特点，可以计算出变阻器R3的阻值。当电流表示数为0.4 A时，通过R2的电压U2可求，进而得到R1和r上的电压U，从而计算出流过R3的电流I3，最后利用欧姆定律R3=U3/I3求解R3的阻值，得出R3=30 Ω。 【等级过关练】部分同样涉及到电动势、电压和电流之间的关系。例如，铅蓄电池的电动势表明了它转化能量的能力，当开关S闭合后，由于电阻R的接入，总电阻减小，根据欧姆定律，电流I会增大，因此电流表的示数可能会超过开关断开时的电流，选项A正确。 闭合电路的欧姆定律是解决各种电路问题的基础，它帮助我们理解电源、电流和电压之间的动态关系，以及如何通过改变电阻来调整电路中的电流和电压。在实际应用中，比如电池的选择、电路设计等，都需要运用这一定律进行计算和分析。