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2021年上海市高二第一学期物理培优讲义第16讲-闭合电路欧姆定律学案
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这是一份2021年上海市高二第一学期物理培优讲义第16讲-闭合电路欧姆定律学案，共11页。学案主要包含了知识梳理—电动势，例题精讲—电动势，巩固测试—电动势，知识梳理—闭合电路，例题精讲—闭合电路，巩固测试—闭合电路等内容，欢迎下载使用。
辅导讲义
学员姓名： 学科教师：
年 级： 辅导科目：
授课日期
时 间
A/B/C/D/E/F 段
主 题
闭合电路欧姆定律
学习目标
1.理解电动势:知道电源的作用，知道电动势的单位、符号；知道内阻的概念，知道电动势与电压的区别
2.知道闭合电路中能量变化：知道在电源内部非静电力做功将其他形式的能转化为电能
3.掌握闭合电路的欧姆定律：知道闭合电路概念；知道闭合电路的欧姆定律内容；能用闭合电路的欧姆定律对电路问题进行分析和计算，解决简单问题
教学内容
如图将一铜片和一锌片分别插入一个水果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡。那这到底是什么缘故呢？
学完本堂课的内容后，你就可以知道，水果电池因为内阻很大（几百欧），所以无法点亮小灯泡。
【知识梳理—电动势】
电源电动势
1、 定义：电源将其它形式的能转化为电能的本领。 用E表示，单位为V。电动势是标量。
2、 物理意义：反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力的大小，如电动势1.5V的物理意义是当1C的电荷通过电源时，能够把1.5J的其它形式的能转化为电能。
3、 影响因素：电源的电动势仅取决于电源本身对于给定的电源。
电源、电动势和内阻解析
1．电源：一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。它并不创造能量，也不创造电荷。R
V1
V2
+
－
+ －
－ +
探针
2．外电路和内电路：电源外部的电路为外电路，外电路的电压称为外电压或路端电压；电源内部的电路为内电路，内电路的电压成为内电压。
3．电源电动势：单位正电荷流过电源时非静电力做的功（即提供的电能）叫做电源的电动势。用E表示，单位为V。电动势是标量。
（1）电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力的大小。电压反映的是将电能转化为其他形式的能的能力。可见电动势与电压正好反映了两个相反方向的能量转化过程。
（2）电源的电动势仅取决于电源本身，与接入的外电路无关，与接不接入外电路无关。
（3）电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，等于内外电路的电压之和。
4．电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻，叫电源的内电阻，简称内阻。符号：r 单位：Ω
物理意义：电源本身对电流的阻碍作用。内阻由电源本身特性决定，与外电路无关。
电源内电阻是纯电阻，电流流过电源时对电源做的功完全转化为内能。当电流过大，产生大量电热，使电源温度升高，从而会损坏电源。
【例题精讲—电动势】
例1、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ）
A．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能
B. 蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变为电能
D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的小
例2、下列关于电源电动势说法中，正确的是（ ）
A．非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功等于电源的电动势
B．电场力把正电荷从电源正极移送到负极所做的功等于电源电动势
C．电源把其他形式的能转化为电能的越多，电动势越高
D．电源电动势一定等于路端电压
【巩固测试—电动势】
1、关于电源的电动势，下列说法中正确的是（ ）
A．电动势数值上等于电源两极间的电压
B．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
C．电动势是表示电场力做功多少的物理量
D．外电路变化时，电源两端的电压随之变化，电动势也变化
2.关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（ ）
A．电源被短路时，放电电流无穷大
B．外电路断路时，路端电压最高
C．外电路电阻值减小时，路端电压升高
D．不管外电路电阻怎么变化，其电源内部电压保持不变
3.为了讨论问题的方便，我们规定电动势的方向是：在电源内部由负极到正极的方向，则下列说法中正确的是（ ）
A．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同
B．电动势的方向跟电源内部电势升高的方向相同
C．电动势的方向跟电源内部电荷定向移动的方向相同
D．电动势是矢量
【知识梳理—闭合电路】
闭合电路
电路中电势降落关系
思考：电动势是如何产生的？电源内部电势是如何升高的？
1. 电池的原理
思考：（1）在电池内部的两个反应层内非静电力对电荷做什么功？能量如何转化？
非静电力做正功，把化学能转化为电势能W=Eq=EIt
（2）内电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？
静电力做正功，电势能转化为内能 Q内=I2rt
（3）外电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？
静电力做正功，电势能转化为内能 Q外=I2Rt
2. 闭合电路欧姆定律
根据能量守恒定律能得出什么结论？
W= Q外+Q内,E=IR+Ir, E = U外+ U内,
（1） 内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
（2） 公式：
4、 路端电压与外电阻的关系
（1） 当外电阻R增大时，根据可知，电流I减小（E和r为定值），内电压Ir减小，根据U=E-Ir可知路端电压U增大。
特例：当外电路断开时，R=∞，I=0，Ir=0，U=E。
（2）当外电阻R减小时，根据 可知，电流I增大，内电压Ir增大，根据U=E-Ir可知路端电压U减小。特例：当外电阻R=0（短路）时， ，内电压，路端电压U=0。
【例题精讲—闭合电路】
例1. 在如图所示电路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12Ω，电源电动势ε=6V，内阻r=0.2Ω，当滑动变阻器的滑键在变阻器中央位置时，闭合电键S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少？
例2、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，闭合电键S后，将滑动变阻器R0滑片向下滑动，理想
电压表V1.V2.V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1.ΔU2.ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）
A．电流表A示数减小
B．ΔU1.< ΔU2
C．ΔU3ΔI>r
D. ΔU2>(ΔU1+ΔU3)
【巩固测试—闭合电路】
1. 如图所示，R2=R3=3欧，电路正常工作时，安培表A的示数为2安，伏特表V的示数为3伏，经过一段时间，电路中某电阻断了，其它元件、电表均完好不变，这时，A的示数为2.25安，V的示数为6.75伏，求电源的电动势和内电阻。电动势为 ，内电阻为 。
2.如图所示电路中，定值电阻R=20Ω，通过滑动变阻器连接到电动势ε=5V、内阻r=1Ω的电源上。滑片移动到某位置时，电压表示数2.5V，电流表示数0.1A。（电表均为理想电表）求：滑动变阻器的总电阻和滑片P的位置。
A
V
R
P
a b
3.如图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b端移动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
【知识梳理—闭合电路图像】
路端电压U与总电流的I的关系由U=E-Ir决定.由于对确定的电源，E、r是定值，那么当总电流I减小时，路端电压U增大；总电流I增大时，路端电压U减小.路端电压U与总电流I的关系，常用U-I图线表示. （如下图所示）
U
I
I短=E/r
0
图象的物理意义：
（1）在纵轴上的截距表示电源的电动势E
（2）在横轴上的截距表示电源的短路电流I短=E/r
（3）图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害
2、电阻的伏安特性曲线
由函数表达式为U=IR可知电阻两端的电压随电流的增大而增大，可作出电阻的U-I图像，如图所示
斜率表示电阻的大小
以上两种图像的区别：电源的UI图线对应的函数表达式为U=E-Ir，且I是电路中的总电流.而电阻的伏安特性曲线对应的函数表达式为U=IR，I为电路中某一电阻或部分电路的电流.另外，电源的UI图线的斜率代表电源的内阻，而电阻的伏安特性曲线的斜率代表的是电阻的阻值.
3、图像综合
U
o I
E
U0 M（I0,U0）
β
α
b a
N
I0 Im
右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。
【例题精讲—闭合电路图像】
例1、如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像，则下属说法中不正确的示（ ）
2
I
U
0
1
A、电动势E1=E2，发生短路时的电流I1>I2
B、电动势E1=E2，内阻r1>r2
C、电动势E1=E2，内阻r1
例2某同学用电流表和电压表等仪器测量干电池的电动势和内电阻，实验中分别测量了新旧电池各一节，根据测量结果分别作出新、旧电池的U―I图象如图甲和图乙所示．则图 (填“甲”或“乙”)表示新电池的U―I图象，由图象可求出新电池的内阻r1= Ω，旧电池的内阻r2= Ω．
【巩固测试—闭合电路图像】
1.如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则（ ）
A.路端电压都为U1时，它们的外电阻不相等
B.电流都是I1时，两电源内电压相等
C.电路A的电动势等于电路B的电动势
D.电路A中电源的内阻大于电路B中电源的内阻
2. 如图所示，直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia、Ib，则（ ）
A、ra=rb,Ia=Ib
A
B
0
B、ra＞rb,Ia＞Ib
C、ra＞rb,Ia=Ib
D、ra＞rb,Ia＜Ib
3. 分别测量两个电池的路端电压和电流，得到如图所示的a、b两条U-I图线，比较两图线，可得出结论( )
A. a电池的电动势较大，内阻较大 B. a电池的电动势较小，内阻较小
C. b电池的电动势较小，短路电流较小 D. b电池的电动势较大，短路电流较大
1.电源电动势为ε，内阻为r，向可变电阻R供电.关于路端电压，下列说法中正确的是 ( )
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U=IR，所以当R增大时，路端电压也增大
C．因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大
D．因为U=ε-Ir，所以当I增大时，路端电压下降
2.关于闭合电路正确的是（ ）
A.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.外电路电阻增大时，端电压减小
3.电源的电动势为4.5V，内电阻为0.5Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电源两端电压为（ ）
A.5.0V B.4.5V
C.4.0V D.3.5V
4.如图所示电路中，电源电压恒定不变，若将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电路中的（ ）
P
L
R1
R2
S
V
A．电压表示数减小，灯L变暗
B．电压表示数减小，灯L变亮
C．电压表示数增大，灯L变暗
D．电压表示数增大，灯L变亮
L
R
a
b
p
A
V
×
5．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电流表A和电压表V的电阻对电路的影响不计。当滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ）
A.灯泡L逐渐变亮
B.电压表V的读数增大
C.电流表A的读数减小
D.电压表读数变化量ΔU与电流表读数变化量ΔI的比值不变
6.如图所示，已知。当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（ ）
A. 1V B. 1.2V C. 2V D. 4V
7. 如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（ ）
A.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
8.如图所示，滑动变阻器AB的总电阻与电阻R的阻值相同，电源电动势为E，内阻略去不计，电键合上后，当滑片C从左端A点开始一直滑到右端B点为止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电流表示数逐渐增大 B.电流表示数逐渐减小
C.电流表示数先增大，后减小到原值 D.电流表示数先减小，后增大到原值
9.如图所示电路中，电源电动势V，内阻Ω，Ω，Ω，Ω．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是 A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是 V．
R1
R2
R3
r
E
C
D
10.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______ ，当K断开时，UCD=__________。
11.如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是 （ ）
A.若R1短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B.若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小
C.若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大
D.若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小
12.如图所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图中的A、B两直线所示，不考虑电表对电路的影响，
（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图象中的哪一条直线？
（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻分别为多少？
（3）试求出电源的电动势和内电阻。
13.如图所示电路，第一次电键Sl、S2、S3都闭合时，电流表示数为2.5A．第二次电键Sl断开，S2、S3闭合时，电流表示数为1A．第三次电键Sl闭合，S2、S3断开时，电压表示数为10V，电流表示数比第一次改变了2A，若电源内阻不计．求：
(1)电阻R1的值．
(2)电阻R2、R3的值和电源电动势E的大小．
14. 如图所示，电池内阻r=1.5Ω，R1=R2=R3=4Ω，R4=10Ω。
（1）当电键S1、S2均断开时，电压表读数为4V，求电源电动势E；
（2）当电键S1、S2均闭合时，两个电表的读数分别为多少？
15.一电路如图所示，已知电源电动势，内阻，、，求电键K 断开和闭合两种情况下电表的读数。
A C
B D
r
V
A
R1
R3
R4
K
R2
。
1．关于电源电动势的说法，正确的是（ ）
A.非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功等于电源的电动势
B.电场力把正电荷从电源正极移送到负极所做的功等于电源电动势
C.电源把其它形式的能转化为电能越多电动势就越高
D.电源电动势一定等于路端电压
2. 一节干电池的电动势为1.5V，这表示该电池（ ）
A.能将1.5J的化学能转变成电能
B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5V
C.它存储的电能比电动势为1.2V可充电电池存储的电能多
D.将1C电量的电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功
3.如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源内阻为r．闭合电键S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为ΔU，则在此过程中（ ）
A．可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大
B．电阻R2两端的电压减小，变化量等于
C．通过电阻R2的电流减小，变化量小于
R
R1
R2
V
S
E r
D．路端电压一定增大，变化量大于
4.（多选） 如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（ ）
A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B．若R2短路，电流表示数变大，电压表示数变小
C．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小
D．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大
5. （多选）如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）
A．ΔU1大于ΔU2 B.＝R＋r
C.V2的示数增大 D. ＋保持不变
6. 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表的读数为I，电压表的读数为U。当滑动变阻器R的滑动头向图中a端移动时（ ）
V
A
a
b
E
r
R1
R
R2
R3
R4
A.I变小，U变大
B.I变大，U变大
C.I变小，U变小
D.I变大，U变小
7. 如图，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。闭合电键，当R4的滑动触头向a端移动时，下列判断中正确的是（ ）
A.I变小，U变小
B.I变小，U变大
C.I变大，U变小
A
S
V
E,r
R1
R2
R3
R4
a
b
D.I变大，U变大
8.如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（b）所示。不考虑电表对电路的影响，则
A．定值电阻R0为2Ω
B．电源内阻r为10Ω
C．电源电动势E为3.4V
D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W
9.闭合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过________做功来实现的；若外电路是纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为_______能。
10. 如图，已知电源电动势为E，内阻为r，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电压表V示数的变化量绝对值△U与电流表A 示数的变化量绝对值△I的关系式为_________。电流表A的示数与电流表A1示数的比值将________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
P
V
A
R2
R1
S
A1
11. 在如图所示的电路中，已知定值电阻为R，电源内阻为r，电表均为理想电表。将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则电压表V1示数变化量的绝对值ΔU1= ，电压表V2示数变化量的绝对值ΔU2= 。
12.在如图所示的电路中，电源内电阻为r，R1、R3分别为两个定值电阻。闭合电键S，当变阻器R2的滑动触头P向下滑动时，伏特表V1的示数逐渐________________（选填“增大”、 “减小”、“不变”）。若移动P的过程中，电流表示数变化量的大小为ΔI，则伏特表V2示数变化量的大小ΔU2=________________。
13.在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右端滑动的过程中，电流表A2的示数___________________（填变化趋势），电压表V1的示数变化量ΔV1与电流表的示数变化量ΔA2比值_____________________。
14.如图所示电路中，电源电动势E=16V，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=1Ω.求下述各种情况中电压表的示数。
（1）电键S接在a点
（2）电键S断开
（3）电键S接在b点
15. 如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω。定值电阻R1=6Ω，滑动变阻器总阻值R2=10Ω。虚线框内为一个断路器，其工作特性如下：（a）接入电路时相当于一根导线；（b）若流过断路器的电流达到或超过0.2A时，断路器会自动断开R1所在支路。现将滑片P置于A端，闭合电键，把滑片P缓慢从A端向左滑到B端。
（1）PA段电阻多大时，断路器会断开？
（2）试用文字定性说明滑片P从右向左移动的过程中电压表读数在如何变化？（不需要理由）
实验目的：1.掌握伏安法测电源电动势和内阻的方法
2.掌握用图像法求电动势和内阻
实验原理：根据闭合回路欧姆定律，改变外电阻R，从电压表和电流表读出多组U和I值，做出U-I图像
实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线
辅导讲义
学员姓名： 学科教师：
年 级： 辅导科目：
授课日期
时 间
A/B/C/D/E/F 段
主 题
闭合电路欧姆定律
学习目标
1.理解电动势:知道电源的作用，知道电动势的单位、符号；知道内阻的概念，知道电动势与电压的区别
2.知道闭合电路中能量变化：知道在电源内部非静电力做功将其他形式的能转化为电能
3.掌握闭合电路的欧姆定律：知道闭合电路概念；知道闭合电路的欧姆定律内容；能用闭合电路的欧姆定律对电路问题进行分析和计算，解决简单问题
教学内容
如图将一铜片和一锌片分别插入一个水果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡。那这到底是什么缘故呢？
学完本堂课的内容后，你就可以知道，水果电池因为内阻很大（几百欧），所以无法点亮小灯泡。
【知识梳理—电动势】
电源电动势
1、 定义：电源将其它形式的能转化为电能的本领。 用E表示，单位为V。电动势是标量。
2、 物理意义：反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力的大小，如电动势1.5V的物理意义是当1C的电荷通过电源时，能够把1.5J的其它形式的能转化为电能。
3、 影响因素：电源的电动势仅取决于电源本身对于给定的电源。
电源、电动势和内阻解析
1．电源：一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。它并不创造能量，也不创造电荷。R
V1
V2
+
－
+ －
－ +
探针
2．外电路和内电路：电源外部的电路为外电路，外电路的电压称为外电压或路端电压；电源内部的电路为内电路，内电路的电压成为内电压。
3．电源电动势：单位正电荷流过电源时非静电力做的功（即提供的电能）叫做电源的电动势。用E表示，单位为V。电动势是标量。
（1）电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力的大小。电压反映的是将电能转化为其他形式的能的能力。可见电动势与电压正好反映了两个相反方向的能量转化过程。
（2）电源的电动势仅取决于电源本身，与接入的外电路无关，与接不接入外电路无关。
（3）电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，等于内外电路的电压之和。
4．电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻，叫电源的内电阻，简称内阻。符号：r 单位：Ω
物理意义：电源本身对电流的阻碍作用。内阻由电源本身特性决定，与外电路无关。
电源内电阻是纯电阻，电流流过电源时对电源做的功完全转化为内能。当电流过大，产生大量电热，使电源温度升高，从而会损坏电源。
【例题精讲—电动势】
例1、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ）
A．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能
B. 蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变为电能
D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的小
例2、下列关于电源电动势说法中，正确的是（ ）
A．非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功等于电源的电动势
B．电场力把正电荷从电源正极移送到负极所做的功等于电源电动势
C．电源把其他形式的能转化为电能的越多，电动势越高
D．电源电动势一定等于路端电压
【巩固测试—电动势】
1、关于电源的电动势，下列说法中正确的是（ ）
A．电动势数值上等于电源两极间的电压
B．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
C．电动势是表示电场力做功多少的物理量
D．外电路变化时，电源两端的电压随之变化，电动势也变化
2.关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（ ）
A．电源被短路时，放电电流无穷大
B．外电路断路时，路端电压最高
C．外电路电阻值减小时，路端电压升高
D．不管外电路电阻怎么变化，其电源内部电压保持不变
3.为了讨论问题的方便，我们规定电动势的方向是：在电源内部由负极到正极的方向，则下列说法中正确的是（ ）
A．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同
B．电动势的方向跟电源内部电势升高的方向相同
C．电动势的方向跟电源内部电荷定向移动的方向相同
D．电动势是矢量
【知识梳理—闭合电路】
闭合电路
电路中电势降落关系
思考：电动势是如何产生的？电源内部电势是如何升高的？
1. 电池的原理
思考：（1）在电池内部的两个反应层内非静电力对电荷做什么功？能量如何转化？
非静电力做正功，把化学能转化为电势能W=Eq=EIt
（2）内电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？
静电力做正功，电势能转化为内能 Q内=I2rt
（3）外电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？
静电力做正功，电势能转化为内能 Q外=I2Rt
2. 闭合电路欧姆定律
根据能量守恒定律能得出什么结论？
W= Q外+Q内,E=IR+Ir, E = U外+ U内,
（1） 内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
（2） 公式：
4、 路端电压与外电阻的关系
（1） 当外电阻R增大时，根据可知，电流I减小（E和r为定值），内电压Ir减小，根据U=E-Ir可知路端电压U增大。
特例：当外电路断开时，R=∞，I=0，Ir=0，U=E。
（2）当外电阻R减小时，根据 可知，电流I增大，内电压Ir增大，根据U=E-Ir可知路端电压U减小。特例：当外电阻R=0（短路）时， ，内电压，路端电压U=0。
【例题精讲—闭合电路】
例1. 在如图所示电路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12Ω，电源电动势ε=6V，内阻r=0.2Ω，当滑动变阻器的滑键在变阻器中央位置时，闭合电键S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少？
例2、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，闭合电键S后，将滑动变阻器R0滑片向下滑动，理想
电压表V1.V2.V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1.ΔU2.ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）
A．电流表A示数减小
B．ΔU1.< ΔU2
C．ΔU3ΔI>r
D. ΔU2>(ΔU1+ΔU3)
【巩固测试—闭合电路】
1. 如图所示，R2=R3=3欧，电路正常工作时，安培表A的示数为2安，伏特表V的示数为3伏，经过一段时间，电路中某电阻断了，其它元件、电表均完好不变，这时，A的示数为2.25安，V的示数为6.75伏，求电源的电动势和内电阻。电动势为 ，内电阻为 。
2.如图所示电路中，定值电阻R=20Ω，通过滑动变阻器连接到电动势ε=5V、内阻r=1Ω的电源上。滑片移动到某位置时，电压表示数2.5V，电流表示数0.1A。（电表均为理想电表）求：滑动变阻器的总电阻和滑片P的位置。
A
V
R
P
a b
3.如图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b端移动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
【知识梳理—闭合电路图像】
路端电压U与总电流的I的关系由U=E-Ir决定.由于对确定的电源，E、r是定值，那么当总电流I减小时，路端电压U增大；总电流I增大时，路端电压U减小.路端电压U与总电流I的关系，常用U-I图线表示. （如下图所示）
U
I
I短=E/r
0
图象的物理意义：
（1）在纵轴上的截距表示电源的电动势E
（2）在横轴上的截距表示电源的短路电流I短=E/r
（3）图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害
2、电阻的伏安特性曲线
由函数表达式为U=IR可知电阻两端的电压随电流的增大而增大，可作出电阻的U-I图像，如图所示
斜率表示电阻的大小
以上两种图像的区别：电源的UI图线对应的函数表达式为U=E-Ir，且I是电路中的总电流.而电阻的伏安特性曲线对应的函数表达式为U=IR，I为电路中某一电阻或部分电路的电流.另外，电源的UI图线的斜率代表电源的内阻，而电阻的伏安特性曲线的斜率代表的是电阻的阻值.
3、图像综合
U
o I
E
U0 M（I0,U0）
β
α
b a
N
I0 Im
右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。
【例题精讲—闭合电路图像】
例1、如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像，则下属说法中不正确的示（ ）
2
I
U
0
1
A、电动势E1=E2，发生短路时的电流I1>I2
B、电动势E1=E2，内阻r1>r2
C、电动势E1=E2，内阻r1
例2某同学用电流表和电压表等仪器测量干电池的电动势和内电阻，实验中分别测量了新旧电池各一节，根据测量结果分别作出新、旧电池的U―I图象如图甲和图乙所示．则图 (填“甲”或“乙”)表示新电池的U―I图象，由图象可求出新电池的内阻r1= Ω，旧电池的内阻r2= Ω．
【巩固测试—闭合电路图像】
1.如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则（ ）
A.路端电压都为U1时，它们的外电阻不相等
B.电流都是I1时，两电源内电压相等
C.电路A的电动势等于电路B的电动势
D.电路A中电源的内阻大于电路B中电源的内阻
2. 如图所示，直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia、Ib，则（ ）
A、ra=rb,Ia=Ib
A
B
0
B、ra＞rb,Ia＞Ib
C、ra＞rb,Ia=Ib
D、ra＞rb,Ia＜Ib
3. 分别测量两个电池的路端电压和电流，得到如图所示的a、b两条U-I图线，比较两图线，可得出结论( )
A. a电池的电动势较大，内阻较大 B. a电池的电动势较小，内阻较小
C. b电池的电动势较小，短路电流较小 D. b电池的电动势较大，短路电流较大
1.电源电动势为ε，内阻为r，向可变电阻R供电.关于路端电压，下列说法中正确的是 ( )
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U=IR，所以当R增大时，路端电压也增大
C．因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大
D．因为U=ε-Ir，所以当I增大时，路端电压下降
2.关于闭合电路正确的是（ ）
A.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.外电路电阻增大时，端电压减小
3.电源的电动势为4.5V，内电阻为0.5Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电源两端电压为（ ）
A.5.0V B.4.5V
C.4.0V D.3.5V
4.如图所示电路中，电源电压恒定不变，若将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电路中的（ ）
P
L
R1
R2
S
V
A．电压表示数减小，灯L变暗
B．电压表示数减小，灯L变亮
C．电压表示数增大，灯L变暗
D．电压表示数增大，灯L变亮
L
R
a
b
p
A
V
×
5．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电流表A和电压表V的电阻对电路的影响不计。当滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ）
A.灯泡L逐渐变亮
B.电压表V的读数增大
C.电流表A的读数减小
D.电压表读数变化量ΔU与电流表读数变化量ΔI的比值不变
6.如图所示，已知。当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（ ）
A. 1V B. 1.2V C. 2V D. 4V
7. 如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（ ）
A.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
8.如图所示，滑动变阻器AB的总电阻与电阻R的阻值相同，电源电动势为E，内阻略去不计，电键合上后，当滑片C从左端A点开始一直滑到右端B点为止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电流表示数逐渐增大 B.电流表示数逐渐减小
C.电流表示数先增大，后减小到原值 D.电流表示数先减小，后增大到原值
9.如图所示电路中，电源电动势V，内阻Ω，Ω，Ω，Ω．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是 A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是 V．
R1
R2
R3
r
E
C
D
10.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______ ，当K断开时，UCD=__________。
11.如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是 （ ）
A.若R1短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B.若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小
C.若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大
D.若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小
12.如图所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图中的A、B两直线所示，不考虑电表对电路的影响，
（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图象中的哪一条直线？
（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻分别为多少？
（3）试求出电源的电动势和内电阻。
13.如图所示电路，第一次电键Sl、S2、S3都闭合时，电流表示数为2.5A．第二次电键Sl断开，S2、S3闭合时，电流表示数为1A．第三次电键Sl闭合，S2、S3断开时，电压表示数为10V，电流表示数比第一次改变了2A，若电源内阻不计．求：
(1)电阻R1的值．
(2)电阻R2、R3的值和电源电动势E的大小．
14. 如图所示，电池内阻r=1.5Ω，R1=R2=R3=4Ω，R4=10Ω。
（1）当电键S1、S2均断开时，电压表读数为4V，求电源电动势E；
（2）当电键S1、S2均闭合时，两个电表的读数分别为多少？
15.一电路如图所示，已知电源电动势，内阻，、，求电键K 断开和闭合两种情况下电表的读数。
A C
B D
r
V
A
R1
R3
R4
K
R2
。
1．关于电源电动势的说法，正确的是（ ）
A.非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功等于电源的电动势
B.电场力把正电荷从电源正极移送到负极所做的功等于电源电动势
C.电源把其它形式的能转化为电能越多电动势就越高
D.电源电动势一定等于路端电压
2. 一节干电池的电动势为1.5V，这表示该电池（ ）
A.能将1.5J的化学能转变成电能
B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5V
C.它存储的电能比电动势为1.2V可充电电池存储的电能多
D.将1C电量的电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功
3.如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源内阻为r．闭合电键S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为ΔU，则在此过程中（ ）
A．可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大
B．电阻R2两端的电压减小，变化量等于
C．通过电阻R2的电流减小，变化量小于
R
R1
R2
V
S
E r
D．路端电压一定增大，变化量大于
4.（多选） 如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（ ）
A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B．若R2短路，电流表示数变大，电压表示数变小
C．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小
D．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大
5. （多选）如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）
A．ΔU1大于ΔU2 B.＝R＋r
C.V2的示数增大 D. ＋保持不变
6. 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表的读数为I，电压表的读数为U。当滑动变阻器R的滑动头向图中a端移动时（ ）
V
A
a
b
E
r
R1
R
R2
R3
R4
A.I变小，U变大
B.I变大，U变大
C.I变小，U变小
D.I变大，U变小
7. 如图，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。闭合电键，当R4的滑动触头向a端移动时，下列判断中正确的是（ ）
A.I变小，U变小
B.I变小，U变大
C.I变大，U变小
A
S
V
E,r
R1
R2
R3
R4
a
b
D.I变大，U变大
8.如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（b）所示。不考虑电表对电路的影响，则
A．定值电阻R0为2Ω
B．电源内阻r为10Ω
C．电源电动势E为3.4V
D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W
9.闭合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过________做功来实现的；若外电路是纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为_______能。
10. 如图，已知电源电动势为E，内阻为r，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电压表V示数的变化量绝对值△U与电流表A 示数的变化量绝对值△I的关系式为_________。电流表A的示数与电流表A1示数的比值将________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
P
V
A
R2
R1
S
A1
11. 在如图所示的电路中，已知定值电阻为R，电源内阻为r，电表均为理想电表。将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则电压表V1示数变化量的绝对值ΔU1= ，电压表V2示数变化量的绝对值ΔU2= 。
12.在如图所示的电路中，电源内电阻为r，R1、R3分别为两个定值电阻。闭合电键S，当变阻器R2的滑动触头P向下滑动时，伏特表V1的示数逐渐________________（选填“增大”、 “减小”、“不变”）。若移动P的过程中，电流表示数变化量的大小为ΔI，则伏特表V2示数变化量的大小ΔU2=________________。
13.在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右端滑动的过程中，电流表A2的示数___________________（填变化趋势），电压表V1的示数变化量ΔV1与电流表的示数变化量ΔA2比值_____________________。
14.如图所示电路中，电源电动势E=16V，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=1Ω.求下述各种情况中电压表的示数。
（1）电键S接在a点
（2）电键S断开
（3）电键S接在b点
15. 如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω。定值电阻R1=6Ω，滑动变阻器总阻值R2=10Ω。虚线框内为一个断路器，其工作特性如下：（a）接入电路时相当于一根导线；（b）若流过断路器的电流达到或超过0.2A时，断路器会自动断开R1所在支路。现将滑片P置于A端，闭合电键，把滑片P缓慢从A端向左滑到B端。
（1）PA段电阻多大时，断路器会断开？
（2）试用文字定性说明滑片P从右向左移动的过程中电压表读数在如何变化？（不需要理由）
实验目的：1.掌握伏安法测电源电动势和内阻的方法
2.掌握用图像法求电动势和内阻
实验原理：根据闭合回路欧姆定律，改变外电阻R，从电压表和电流表读出多组U和I值，做出U-I图像
实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线
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