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4. 已知某电源的电动势为。下列说法正确的是(  )
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A.在内,该电源能把其他形式的能转化为电能
B.在内,该电源比电动势为1.5V的电源提供的电能多
C.当电荷通过电源时,该电源能把电能转化为其他形式的能
D.当电荷通过电源时,该电源比电动势为的电源非静电力做的功多

👩‍🏫 教师答案
【答案】D
【详解】在电源内部,非静电力把正电荷由负极移到正极。正电荷在静电力的作用下从电势高的位置向电势低
的位置移动,电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向,
所以,在外电路中,沿电流方向电势降低;在内电路中,电流从电源负极流向正极。
通常在电源内部也存在电阻,内电路中的电阻叫内电阻,简称内阻。我们可以将电源看作一个没有电
阻的理想电源与电阻的串联
(1)通过能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律
如图,A为电源正极,B为电源负极。设电源电动势为E,电源内阻为r,外电路电阻为R,闭合电
路的电流为I。对于电源来说,因非静电力做功将其他形式的能转化为电能,转化的数值与非静电力
做的功W相等。时间t内电源输出的电能为W=Eq=EIt
电流通过电阻R和内阻r 时,电流做功,电能转化为内能。
Rt rt
在时间t内,外电路转化的内能为Q=I2
rt
在时间t内,内电路转化的内能为Q=I2
根据能量守恒定律,非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和,
即W=Q+Q
外内
EIt=I2+I2
化简:E=IR+Ir
上式表示:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
这个结论叫作闭合电路的欧姆定律。
电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。
则闭合电路的欧姆定律也可以写为:
我们常常把外电路中的用电器叫作负载,把外电路的电势降落叫作路端电压U。负载变化时,电路中
的电流就会变化,路端电压也随之变化。
考虑到U=Ir,则
U=E-Ir
对于确定的电源来说,电动势E和内阻r是一定的。当外电阻R减小时,电流I增大,因而内电
路的电势降落Ir增大,这时路端电压U减小。
电池正常工作时,其电动势可以看作不变。在较短的用电时间内,电池内阻也可以看作不变。
【来源】 例题与变式·必修第三册·第二节 闭合电路的欧姆定律 · 物理 · 第4题
【难度】★★★☆☆ 【题型】单选题
【章节】 12-电能 能量守恒定律
【考点】 闭合电路欧姆定律