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高中物理2 闭合电路的欧姆定律精品学案设计
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这是一份高中物理2 闭合电路的欧姆定律精品学案设计，文件包含122闭合电路的欧姆定律原卷版docx、122闭合电路的欧姆定律解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共54页， 欢迎下载使用。
知识点1：电源的电动势和内阻
1.电动势
(1)概念：反映电源内部非静电力做功本领大小的物理量.用符号E表示，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功.
(2)表达式：,,单位为伏特(V).W为移送电荷q时非静电力所做的功.
非静电力做功W非=Eq,静电力做功把电势能转化为其他形式的能，W静=qU,在电源内部静电力做功，把电势能转化为内能，在电源外部静电力做功，把电势能转化为其他形式的能，公式：
W非 =W外+W内 qE =qU外+qU内 E =U外+U内.
(3)常用电池的电动势
①电动势不同，表示电源将其他形式的能转化为电势能的本领不同.
②电源的电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路的组成及变化情况无关。
③电动势是用比值定义法定义的物理量，在公式中，E的大小与W、q无关.
与的比较
(1)区别；电势差反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；而电动势反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能，能的转化方向不同.
(2)联系：电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差.
2.电源的内阻和容量
电动势、内阻和容量都是电源的重要参数.
(1)电源的内阻：电源内部导体的电阻叫内阻，可通过电源的串、并联改变电源的电动势和内阻。
(2)电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量叫电池的容量，其单位是A·h或mA·h.比如，1 A·h表示电池若以1 A的电流为用电器供电，可以工作1 h,若以1 mA的电流为用电器供电，可工作1000 h.
(3)对同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小；使用时间越长，内阻越大。
知识点2：闭合电路欧姆定律及其能量分析
1.闭合电路的组成
由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路，可以分为外电路和内电路.
(1)外电路：电源以外的电路叫作外电路，在外电路中，电流由高电势处流向低电势处，沿电流方向电势降低。
(2)内电路
①定义及电流方向：电源内部的电路叫作内电路，在内电路中，即在电源内部，非静电力做功使正电荷由负极移到正极，故电流由电源负极流向电源正极.如图所示，A为正极，B为负极，A、B可以看成内、外电路的分界点.在外电路电流由A到B,在内电路电流由B到A.
②电势变化情况：在内电路中，一方面，因为电源有内阻，沿电流方向电势降低；另一方面，非静电力把正电荷从电势低处移至电势高处，沿电流方向电势“跃升”.
2.闭合电路的能量转化
(1)在外电路中，正电荷在恒定电场作用下由正极移向负极；在电源中，非静电力把正电荷从负极移到正极.所以电源内部非静电力做功，提供全电路消耗的电能.
(2)如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R,电路中电流为I.在时间t内，电源内部非静电力做功为W=Eq=EIt;内电路电流做功产生的热量为Q内=I2rt;外电路电流做功产生的热量为Q外=I2Rt;根据能量转化及守恒有W=Q外+Q内(纯电阻电路),整理后得到EIt=I2Rt+I2rt.
3.闭合电路的欧姆定律
(1)内容：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。
(2)表达式：①，E =U +Ir②,E =U外+U内③
(3)适用条件：①适用于外电路为纯电阻的电路；②③普遍适用.
【典例1】手电筒中的干电池的电动势为1.5V，用它给某小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．该干电池外接电阻越大，输出功率越大
B．干电池在10s内将4.5J的化学能转化为电能
C．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强
D．电路中每通过1C的电荷量，电源把4.5J的化学能转化为电能
【典例2】HWCP60型无线充电器的输出额定电压为5V，输出额定电流为2A。某款HW手机的电池容量为4000 mAh，额定工作电压为4V，额定工作电流为0.2A。则（ ）
A．HW无线充电器的内阻为2.5Ω
B．HW无线充电器以额定电流工作时，发热功率为10W
C．HW手机电池从满电量放电到零电量，释放的化学能约为5.76 × 104J
D．HW手机电池充满电后，以额定工作电流放电时，可以持续放电2h
【典例3】如图所示的电路中，S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为10A，S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为70A，电源的电动势为13V，内阻为0.1Ω。若电流表的内阻不计，且灯丝电阻不变，求：
（1）灯L的电阻RL；
（2）S1、S2均闭合时电动机M的总功率PM。
知识点3：路端电压与负载的关系
1.路端电压与干路电流的关系
(1)定义
路端电压U:外电路的电势降落叫作路端电压，即电源两端的电压。
干路电流I:外电路干路的电流，即流过电源的电流。
(2)图像
根据闭合电路欧姆定律，可知U =E-Ir,则U-I图像为倾斜直线.
①横截距:当U =0时，,此时的电流叫作短路电流，对应图像与横轴交点，即横截距.
②纵截距：当I=0时，U =E,意味着外电路断路时，路端电压等于电动势.对应图像与纵轴交点，即纵截距.
③斜率；由函数关系式可知，图像的斜率为-r,即.斜率绝对值越大，表示电源内阻越大。
④面积：图线上某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率，即图中矩形面积表示电源在路端电压为U时的输出功率.
U-I图像中电压关系
2.路端电压与负载的关系
(1)函数关系：U =IR =E-Ir =E-r.(纯电阻电路)
特例：①当外电路断路时，R→∞,U内 =0,U =E,即外电路断路时路端电压等于电源电动势.
②当外电路短路时R=0，,即短路电流.由于一般情况下r很小，电路中电流会很大，容易烧坏电源，所以严禁把电源两极不经负载直接相接.
(2)变化关系
对某一给定的闭合电路而言，电流、路端电压、内电压均会随外电阻的变化而变化、总结如下.
3.电阻的U-I图线与电源的U-I图线的比较
【典例4】如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（ ）
A．电动势E1=E2，内阻r1>r2
B．电动势E1=E2，发生短路时的电流Ii>I2
C．电动势E1>E2，内阻r1D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化小
【典例5】如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和干路电流I的关系图像，电池内阻不是常量。图线b是某光敏电阻的U−I图像，虚直线c为图线a过P点的切线，在该光照强度下将它们组成闭合回路时（ ）
A．太阳能电池的电动势为6VB．光敏电阻的功率为1W
C．光敏电阻的阻值为40ΩD．太阳能电池的内阻为5Ω
【典例6】如图，直线A为电源的U−I图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U−I图线，当小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是（ ）
A．R=2Ω
B．E=3V，r=1Ω
C．当灯泡接入该电源时，电源的输出功率为6W
D．将某电阻接在该电源两端，改变外电阻的阻值时，该电源的最大输出功率为4.5W
【典例7】（多选）直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1:2
B．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1:2
C．电源1和电源2的内阻之比是7:11
D．电源1和电源2的电动势之比是1:1
知识点4:欧姆表
1.欧姆表内部电路结构：电流计、电池、滑动变阻器.
2.欧姆表测电阻原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，其工作电路如图甲所示，G是电流计(表头),内阻为Rg,满偏电流为Ig,电池的电动势为E,内阻为r.电阻R是可变电阻，也叫调零电阻.
(1)当红、黑表笔直接接触(短接)时，如图乙所示，相当于被测电阻Rx =0,调节R的阻值，使,此时表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针满偏(I =Ig)的位置对应欧姆表刻度的零点.此时欧姆表的内阻为RΩ == r+Rg+R。
(2)当红、黑表笔不接触(断路)时，如图丙所示，相当于被测电阻Rx→∞,此时表头中没有电流，表头的指针不发生偏转，指向电流为0的位置，所以刻度盘上指针不偏转(I =0)的位置对应欧姆表刻度的∞位置.
(3)当红、黑表笔之间接入待测电阻Rx 时，如图丁所示，此时电路中的电流,与Ix对应的电阻值。改变Rx,则电流Ix随之改变，每个Rx值都对应一个电流值Ix、若在刻度盘上直接标出与Ix值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻Rx的阻值，即由闭合电路欧姆定律，把电流刻度盘改刻成电阻刻度盘.
(1)对于欧姆表，其指针偏转情况与前面学习的电流表、电压表不同，指针偏角越大，电阻越小；指针偏角越小，电阻越大.
(2)欧姆表的电流是内部电源提供的，在欧姆表中，红表笔接内部电源的负极、黑表笔接内部电源的正极.电压表和电流表内部无电源，只能测其他含电源电路的电压和电流.
3.欧姆表的刻度盘
(1)刻度不均匀
根据闭合电路欧姆定律，通过表头的电流为,式中r、Rg为定值、调零电阻R也为定值，则I与Rx一一对应，但是电流I与被测电阻Rx是非线性关系，所以电阻值刻度是不均匀的.
(2)刻度左大右小
根据电流I与被测电阻Rx的关系式可知，Rx越大，I越小，即指针偏角越小，所以左侧标示的电阻值比右侧大.
(3)刻度左密右疏
被测电阻Rx与电流I是非线性关系，所以欧姆表的表盘刻度不均匀.从表盘上看“左密右疏”,即刻度盘左边刻度值变化大，相同间隔，电阻差值更大些.
①欧姆表内部对电流方向有要求的是表头，通过表头的电流必须从正极进，负极出，即红表笔进，黑表笔出，简称“红进黑出”.而欧姆表的电流是内部电源提供的，所以，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极.
②当两表笔直接接触时，被测电阻Rx=0,调节调零电阻R,使电流表指针满偏，根据闭合电路欧姆定律可知,所以电流表满偏刻度对应欧姆表刻度的零点.
③RΩ =r+Rg+R是欧姆表的内阻，当被测电阻Rx=RΩ时，通过表头的电流,即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，所以欧姆表表盘中央的刻度对应的电阻值等于欧姆表内阻.
【典例8】如图（a）所示，某同学根据所学知识制作了一个简易的欧姆表，表盘刻度如图（b）所示，中间刻度为15，表头G的满偏电流Ig=300μA，内阻Rg=100Ω，电源电动势E=4.5V。
(1)图（a）中B端应接 表笔。（填“红”或“黑”）
(2)将旋钮旋到×1k挡，进行欧姆调零后，该欧姆表的内阻为 kΩ。
(3)将旋钮旋到×100挡，欧姆调零后接入一待测电阻，指针如图（b）所示，则读数为 ，若继续接入另一电阻测量时发现指针偏角过大，则应换用更 倍率（填“大”或“小”）
(4)图（a）中R1= Ω。（计算结果保留3位有效数字）
(5)若电池老化，内阻变大，电动势变小，但仍可进行欧姆调零，则测量结果将 。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
【典例9】如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。
(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置 时，电表可测量直流电流，且量程较小。
(2)若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：
A．干电池（电动势E为3.0V，内阻r不计）；
B．电流计G（量程300μA，内阻99Ω）；
C．可变电阻器R；
D．定值电阻R0=1Ω；
E.导线若干，红黑表笔各一只。
①表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω；
②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为 。
重难点1：闭合电路中的功率和效率
如图所示为电阻R与电源构成的一个闭合电路，电源电动势为E,内阻为r.
(1)电源提供的总功率：P总=EI =P内+P外
(2)内电路消耗的电功率(电源内耗功率):P内 =I2r
(3)外电路消耗的电功率(电源输出功率P出)
①P出=U外I,当外电路为纯电阻电路时，P出=I2R.
②电源输出功率与外电路电阻的关系(外电路为纯电阻电路):
当R=r时，P出有最大值，即,此时路端电压,电流。
电源输出功率随外电路电阻R变化的图像如图所示.
从图像上可以看出：①当Rr时，若R增大，则P出减小；即IR-rl越大，P出越小；IR-rl越小，P出越大；IR-rl=0，P出最大
②当P出(4)电源的效率
对于电源来说，外电路电阻越大，路端电压越大，电源的效率越高，但电源的输出功率不一定越大，只有外电路电阻越接近电源内阻时，输出功率才越大.
【典例10】如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=4Ω，电阻箱R1的最大阻值为99Ω，定值电阻R2=2Ω。合开关S，调节电阻箱R1的阻值，则（ ）
A．电源总功率最大值为6WB．R1的最大电功率为98W
C．R2的最大电功率为18WD．r的最大电功率为9W
【典例11】如图甲所示电路，电源内阻r=1.0Ω，R1为一定值电阻，R2为一滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从A端逐渐滑到B端的过程中，得到R2的功率随电压表示数的变化规律如图乙，电压表示数与电流表示数的关系图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势大小为4.5VB．定值电阻R1的大小为3Ω
C．图乙中Px的值为1.5WD．图丙中Ux的值为4.5V
【典例12】（多选）如图1所示，电源的电动势为E，内阻为r。图2为电源的输出功率P与电阻箱读数R的关系图像，电源输出功率最大值为6W，电阻箱读数分别为4Ω、9Ω时电源输出功率相等为P0，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势为12V
B．电源的内阻为6.5Ω
C．当电阻箱阻值为4Ω时，电源效率较大
D．当电阻箱阻值为6Ω时，电源输出功率最大
重难点2：闭合电路的动态分析
1.动态分析
所谓动态分析就是电路中某些元件的参量发生了变化(如滑动变阻器的阻值增大或减小、开关的通断等),这会引起其他元件的相关物理量如电压、电流、电功率等随之发生变化，将变化过程分析清楚
2.分析思路
基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值发生变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路的特点进行分析，同时还要掌握一定的思维方法，例如程序法、极限法、“串反并同”法、特殊值法等.
(1)程序法具体步骤
①对给定的电源，可认为E、r不变.
②在纯电阻电路中，无论外电路电阻间是串联还是并联，任何一个电阻的增大(或减小),都将引起电路总电阻的增大(或减小),该电阻两端的电压一定会增大(或减小).③在分析灯泡亮暗变化时，电压、电流、功率均可作为参考依据.
(2)极限法
因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个端点去讨论.有时需讨论是否单调变化.
(3)“串反并同”法
在某一确定的闭合电路中，如果只有一个电阻阻值变化(断路可看成阻值变大，短路可看成阻值变小),那么其他元件的电压、电流、电功率变化情况均符合“串反并同”的规律.具体如下：
①与变化电阻为串联关系的元件，它们的电压、电流、电功率的变化情况与变化电阻阻值变化相反，即变化电阻的阻值增大，串联元件的电学量减小；变化电阻的阻值减小，串联元件的电学量增大.
②与变化电阻为并联关系的元件，它们的电压、电流、电功率的变化情况与变化电阻阻值变化相同，即变化电阻的阻值增大，并联元件的电学量增大；变化电阻的阻值减小，并联元件的电学量减小。
【典例13】对如图所示的含光敏电阻R2（阻值随光照强度的增大而减小）的闭合电路，R0、R1是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表是理想电流表，闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电源的内电压减小B．R0两端的电压增大
C．电流表的示数增大D．光敏电阻的功率一定增大
【典例14】（多选）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表的示数减小，电流表的示数增大
C．R1上消耗的功率增大D．R2上消耗的功率增大
【典例15】（多选）如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大B．电流表示数变小
C．ΔUΔI>rD．UI>R3
【典例16】（多选）在如图所示电路中，电压表，电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（ ）
A．电压表的示数减小B．电压表的示数增大
C．电流表的示数减小D．电流表的示数增大
重难点3含电容器的电路分析
电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路中有电流.一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个电阻无穷大的元件，电容器所在支路可视为断路，简化电路时可去掉.分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断并求出电容器两端的电压，其具体方法是：
(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压，如图所示，UAD=UAB+UBD=Uc+IR,由于I=0,则Uc=UAD=U.画等效电路时可将电器所在支路去掉，需要求电容器所带电荷量时再加回来。
(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极拔间的电压与其并联的电阻两端的电压相等.
(3)在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板所带电荷的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和.
(4)电势高的极板带正电。
【典例17】如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关 K，待电路稳定后，电容器的带电情况正确的是（ ）
A．上板带正电，电荷量为0.2CEB．上板带负电，电荷量为0.2CE
C．上板带正电，电荷量为0.4CED．上板带负电，电荷量为0.4CE
【典例18】如图所示的电路中有一个平行板电容器，一个带电液滴P位于电容器中间且处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则（ ）
A．电压表示数减小B．电阻R1的功率一定减小
C．质点P将向下运动D．电源的总功率一定增大
【典例19】如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v₀垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（ ）
A．电动机M的输出功率为6W
B．电动机M的绕线电阻为6Ω
C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D．再让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板
【典例20】在如图甲所示的电路中，定值电阻。R1=4Ω、R2=5Ω，电容器的电容C=3μF，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A．电源的内阻为2Ω
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为1.5×10-5C
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
一、单选题
1．A、B、C是三个不同规格的灯泡，按图所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则三个灯亮度变化是（ ）
A．都比原来亮B．都比原来暗
C．A、B灯比原来亮，C灯变暗D．A、B灯比原来暗，C灯变亮
2．如图所示，电源的电动势为E=5V，内阻为r=2Ω，保护电阻R0=3Ω，ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为 R=20Ω，长度为l=1m，横截面积为S=0.2cm2。下列说法正确的是（ ）
A．当电阻丝接入电路的阻值为2Ω时，保护电阻的功率最大
B．当电阻丝接入电路的阻值为5Ω时，电阻丝的功率最大
C．电源输出效率的最小值为80%
D．电阻丝的电阻率为1×10-4Ω·m
3．如图所示的闭合电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，滑动变阻器R3最大值是10Ω。在A、B之间接有水平放置的平行板电容器C，滑动变阻器R3的滑片处于中点时，平行板电容器中的带电微粒恰好静止，带电微粒电荷量的绝对值为q、质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．微粒带负电
B．若滑片向左滑动，微粒受的电场力将变小
C．若滑片向左滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
D．若滑片向右滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
4．如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（ ）
A．R1消耗的功率小
B．电源的效率大
C．电压表示数与电流表示数的比值UI小
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值ΔUΔI大
5．如图所示，直线A为某电源的U−I图线，曲线B为某小灯泡的U−I图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．此电源的内阻为0.5ΩB．电源的总功率为10W
C．电源的输出功率为8WD．电源的效率为80%
6．在如图甲所示的电路中，定值电阻R1=4Ω、R2=5Ω，电容器的电容C=30μF，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A．电源的内阻为2Ω
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为1.5×10−4C
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
7．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表读数变大B．电流表读数变大
C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大
二、多选题
8．将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，则（ ）
A．电源最大输出功率为4.5W
B．电源电动势为9V
C．电阻箱阻值为1Ω时，电阻箱消耗的功率最大
D．电源的内阻为1Ω
三、实验题
9．某同学用一节干电池，将微安表（量程为0~100μA）改装成倍率分别为×10和 ×100的双倍率欧姆表。
(1)设计图1所示电路测量微安表内阻。先断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使表头满偏；再保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA= Ω；
(2)设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到 （填“1”或“2”）时倍率为 “×10”，当倍率为 “×10”时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则 Ra+Rb= Ω；
(3)用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的 （选填“+”或“-”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻；
(4)用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能 。
A．远小于484ΩB．约为484ΩC．远大于484Ω
四、解答题
10．如图所示，A为电解槽，N为电炉，当S、S1闭合、S2断开时，电流表示数I1=5A；当S、S2闭合、S1断开时，电流表示数I2=3A。已知电源电动势E=15V，电源内阻r=1Ω，电解槽内阻RA=2Ω，求：
（1）电炉N的电阻RN；
（2）当S、S2闭合、S1断开时，电能转化为化学能的功率P化。
干电池
锂电池
锌汞电池
铅蓄电池
1.5V
3V或3.6V
1.2V
2V
外电阻R
R↑
R→∞
R↓
R→0
电流
I↓
I→0
I↑
I→
内电压
U内↓
U内→0
U内↑
U内→E
路端电压
U↑
U→E
U↓
U→0
电阻
电源
U-I图像
研究对象
对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系
对电源进行研究，电源的路端电压随电流的变化关系
图像的物理意义
表示导体的性质，,R不随U与I的变化而变化
表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻
知识点1：电源的电动势和内阻
1.电动势
(1)概念：反映电源内部非静电力做功本领大小的物理量.用符号E表示，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功.
(2)表达式：,,单位为伏特(V).W为移送电荷q时非静电力所做的功.
非静电力做功W非=Eq,静电力做功把电势能转化为其他形式的能，W静=qU,在电源内部静电力做功，把电势能转化为内能，在电源外部静电力做功，把电势能转化为其他形式的能，公式：
W非 =W外+W内 qE =qU外+qU内 E =U外+U内.
(3)常用电池的电动势
①电动势不同，表示电源将其他形式的能转化为电势能的本领不同.
②电源的电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路的组成及变化情况无关。
③电动势是用比值定义法定义的物理量，在公式中，E的大小与W、q无关.
与的比较
(1)区别；电势差反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；而电动势反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能，能的转化方向不同.
(2)联系：电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差.
2.电源的内阻和容量
电动势、内阻和容量都是电源的重要参数.
(1)电源的内阻：电源内部导体的电阻叫内阻，可通过电源的串、并联改变电源的电动势和内阻。
(2)电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量叫电池的容量，其单位是A·h或mA·h.比如，1 A·h表示电池若以1 A的电流为用电器供电，可以工作1 h,若以1 mA的电流为用电器供电，可工作1000 h.
(3)对同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小；使用时间越长，内阻越大。
知识点2：闭合电路欧姆定律及其能量分析
1.闭合电路的组成
由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路，可以分为外电路和内电路.
(1)外电路：电源以外的电路叫作外电路，在外电路中，电流由高电势处流向低电势处，沿电流方向电势降低。
(2)内电路
①定义及电流方向：电源内部的电路叫作内电路，在内电路中，即在电源内部，非静电力做功使正电荷由负极移到正极，故电流由电源负极流向电源正极.如图所示，A为正极，B为负极，A、B可以看成内、外电路的分界点.在外电路电流由A到B,在内电路电流由B到A.
②电势变化情况：在内电路中，一方面，因为电源有内阻，沿电流方向电势降低；另一方面，非静电力把正电荷从电势低处移至电势高处，沿电流方向电势“跃升”.
2.闭合电路的能量转化
(1)在外电路中，正电荷在恒定电场作用下由正极移向负极；在电源中，非静电力把正电荷从负极移到正极.所以电源内部非静电力做功，提供全电路消耗的电能.
(2)如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R,电路中电流为I.在时间t内，电源内部非静电力做功为W=Eq=EIt;内电路电流做功产生的热量为Q内=I2rt;外电路电流做功产生的热量为Q外=I2Rt;根据能量转化及守恒有W=Q外+Q内(纯电阻电路),整理后得到EIt=I2Rt+I2rt.
3.闭合电路的欧姆定律
(1)内容：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。
(2)表达式：①，E =U +Ir②,E =U外+U内③
(3)适用条件：①适用于外电路为纯电阻的电路；②③普遍适用.
【典例1】手电筒中的干电池的电动势为1.5V，用它给某小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．该干电池外接电阻越大，输出功率越大
B．干电池在10s内将4.5J的化学能转化为电能
C．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强
D．电路中每通过1C的电荷量，电源把4.5J的化学能转化为电能
【典例2】HWCP60型无线充电器的输出额定电压为5V，输出额定电流为2A。某款HW手机的电池容量为4000 mAh，额定工作电压为4V，额定工作电流为0.2A。则（ ）
A．HW无线充电器的内阻为2.5Ω
B．HW无线充电器以额定电流工作时，发热功率为10W
C．HW手机电池从满电量放电到零电量，释放的化学能约为5.76 × 104J
D．HW手机电池充满电后，以额定工作电流放电时，可以持续放电2h
【典例3】如图所示的电路中，S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为10A，S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为70A，电源的电动势为13V，内阻为0.1Ω。若电流表的内阻不计，且灯丝电阻不变，求：
（1）灯L的电阻RL；
（2）S1、S2均闭合时电动机M的总功率PM。
知识点3：路端电压与负载的关系
1.路端电压与干路电流的关系
(1)定义
路端电压U:外电路的电势降落叫作路端电压，即电源两端的电压。
干路电流I:外电路干路的电流，即流过电源的电流。
(2)图像
根据闭合电路欧姆定律，可知U =E-Ir,则U-I图像为倾斜直线.
①横截距:当U =0时，,此时的电流叫作短路电流，对应图像与横轴交点，即横截距.
②纵截距：当I=0时，U =E,意味着外电路断路时，路端电压等于电动势.对应图像与纵轴交点，即纵截距.
③斜率；由函数关系式可知，图像的斜率为-r,即.斜率绝对值越大，表示电源内阻越大。
④面积：图线上某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率，即图中矩形面积表示电源在路端电压为U时的输出功率.
U-I图像中电压关系
2.路端电压与负载的关系
(1)函数关系：U =IR =E-Ir =E-r.(纯电阻电路)
特例：①当外电路断路时，R→∞,U内 =0,U =E,即外电路断路时路端电压等于电源电动势.
②当外电路短路时R=0，,即短路电流.由于一般情况下r很小，电路中电流会很大，容易烧坏电源，所以严禁把电源两极不经负载直接相接.
(2)变化关系
对某一给定的闭合电路而言，电流、路端电压、内电压均会随外电阻的变化而变化、总结如下.
3.电阻的U-I图线与电源的U-I图线的比较
【典例4】如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（ ）
A．电动势E1=E2，内阻r1>r2
B．电动势E1=E2，发生短路时的电流Ii>I2
C．电动势E1>E2，内阻r1
【典例5】如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和干路电流I的关系图像，电池内阻不是常量。图线b是某光敏电阻的U−I图像，虚直线c为图线a过P点的切线，在该光照强度下将它们组成闭合回路时（ ）
A．太阳能电池的电动势为6VB．光敏电阻的功率为1W
C．光敏电阻的阻值为40ΩD．太阳能电池的内阻为5Ω
【典例6】如图，直线A为电源的U−I图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U−I图线，当小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是（ ）
A．R=2Ω
B．E=3V，r=1Ω
C．当灯泡接入该电源时，电源的输出功率为6W
D．将某电阻接在该电源两端，改变外电阻的阻值时，该电源的最大输出功率为4.5W
【典例7】（多选）直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1:2
B．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1:2
C．电源1和电源2的内阻之比是7:11
D．电源1和电源2的电动势之比是1:1
知识点4:欧姆表
1.欧姆表内部电路结构：电流计、电池、滑动变阻器.
2.欧姆表测电阻原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，其工作电路如图甲所示，G是电流计(表头),内阻为Rg,满偏电流为Ig,电池的电动势为E,内阻为r.电阻R是可变电阻，也叫调零电阻.
(1)当红、黑表笔直接接触(短接)时，如图乙所示，相当于被测电阻Rx =0,调节R的阻值，使,此时表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针满偏(I =Ig)的位置对应欧姆表刻度的零点.此时欧姆表的内阻为RΩ == r+Rg+R。
(2)当红、黑表笔不接触(断路)时，如图丙所示，相当于被测电阻Rx→∞,此时表头中没有电流，表头的指针不发生偏转，指向电流为0的位置，所以刻度盘上指针不偏转(I =0)的位置对应欧姆表刻度的∞位置.
(3)当红、黑表笔之间接入待测电阻Rx 时，如图丁所示，此时电路中的电流,与Ix对应的电阻值。改变Rx,则电流Ix随之改变，每个Rx值都对应一个电流值Ix、若在刻度盘上直接标出与Ix值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻Rx的阻值，即由闭合电路欧姆定律，把电流刻度盘改刻成电阻刻度盘.
(1)对于欧姆表，其指针偏转情况与前面学习的电流表、电压表不同，指针偏角越大，电阻越小；指针偏角越小，电阻越大.
(2)欧姆表的电流是内部电源提供的，在欧姆表中，红表笔接内部电源的负极、黑表笔接内部电源的正极.电压表和电流表内部无电源，只能测其他含电源电路的电压和电流.
3.欧姆表的刻度盘
(1)刻度不均匀
根据闭合电路欧姆定律，通过表头的电流为,式中r、Rg为定值、调零电阻R也为定值，则I与Rx一一对应，但是电流I与被测电阻Rx是非线性关系，所以电阻值刻度是不均匀的.
(2)刻度左大右小
根据电流I与被测电阻Rx的关系式可知，Rx越大，I越小，即指针偏角越小，所以左侧标示的电阻值比右侧大.
(3)刻度左密右疏
被测电阻Rx与电流I是非线性关系，所以欧姆表的表盘刻度不均匀.从表盘上看“左密右疏”,即刻度盘左边刻度值变化大，相同间隔，电阻差值更大些.
①欧姆表内部对电流方向有要求的是表头，通过表头的电流必须从正极进，负极出，即红表笔进，黑表笔出，简称“红进黑出”.而欧姆表的电流是内部电源提供的，所以，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极.
②当两表笔直接接触时，被测电阻Rx=0,调节调零电阻R,使电流表指针满偏，根据闭合电路欧姆定律可知,所以电流表满偏刻度对应欧姆表刻度的零点.
③RΩ =r+Rg+R是欧姆表的内阻，当被测电阻Rx=RΩ时，通过表头的电流,即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，所以欧姆表表盘中央的刻度对应的电阻值等于欧姆表内阻.
【典例8】如图（a）所示，某同学根据所学知识制作了一个简易的欧姆表，表盘刻度如图（b）所示，中间刻度为15，表头G的满偏电流Ig=300μA，内阻Rg=100Ω，电源电动势E=4.5V。
(1)图（a）中B端应接 表笔。（填“红”或“黑”）
(2)将旋钮旋到×1k挡，进行欧姆调零后，该欧姆表的内阻为 kΩ。
(3)将旋钮旋到×100挡，欧姆调零后接入一待测电阻，指针如图（b）所示，则读数为 ，若继续接入另一电阻测量时发现指针偏角过大，则应换用更 倍率（填“大”或“小”）
(4)图（a）中R1= Ω。（计算结果保留3位有效数字）
(5)若电池老化，内阻变大，电动势变小，但仍可进行欧姆调零，则测量结果将 。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
【典例9】如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。
(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置 时，电表可测量直流电流，且量程较小。
(2)若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：
A．干电池（电动势E为3.0V，内阻r不计）；
B．电流计G（量程300μA，内阻99Ω）；
C．可变电阻器R；
D．定值电阻R0=1Ω；
E.导线若干，红黑表笔各一只。
①表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω；
②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为 。
重难点1：闭合电路中的功率和效率
如图所示为电阻R与电源构成的一个闭合电路，电源电动势为E,内阻为r.
(1)电源提供的总功率：P总=EI =P内+P外
(2)内电路消耗的电功率(电源内耗功率):P内 =I2r
(3)外电路消耗的电功率(电源输出功率P出)
①P出=U外I,当外电路为纯电阻电路时，P出=I2R.
②电源输出功率与外电路电阻的关系(外电路为纯电阻电路):
当R=r时，P出有最大值，即,此时路端电压,电流。
电源输出功率随外电路电阻R变化的图像如图所示.
从图像上可以看出：①当R
②当P出
对于电源来说，外电路电阻越大，路端电压越大，电源的效率越高，但电源的输出功率不一定越大，只有外电路电阻越接近电源内阻时，输出功率才越大.
【典例10】如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=4Ω，电阻箱R1的最大阻值为99Ω，定值电阻R2=2Ω。合开关S，调节电阻箱R1的阻值，则（ ）
A．电源总功率最大值为6WB．R1的最大电功率为98W
C．R2的最大电功率为18WD．r的最大电功率为9W
【典例11】如图甲所示电路，电源内阻r=1.0Ω，R1为一定值电阻，R2为一滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从A端逐渐滑到B端的过程中，得到R2的功率随电压表示数的变化规律如图乙，电压表示数与电流表示数的关系图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势大小为4.5VB．定值电阻R1的大小为3Ω
C．图乙中Px的值为1.5WD．图丙中Ux的值为4.5V
【典例12】（多选）如图1所示，电源的电动势为E，内阻为r。图2为电源的输出功率P与电阻箱读数R的关系图像，电源输出功率最大值为6W，电阻箱读数分别为4Ω、9Ω时电源输出功率相等为P0，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势为12V
B．电源的内阻为6.5Ω
C．当电阻箱阻值为4Ω时，电源效率较大
D．当电阻箱阻值为6Ω时，电源输出功率最大
重难点2：闭合电路的动态分析
1.动态分析
所谓动态分析就是电路中某些元件的参量发生了变化(如滑动变阻器的阻值增大或减小、开关的通断等),这会引起其他元件的相关物理量如电压、电流、电功率等随之发生变化，将变化过程分析清楚
2.分析思路
基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值发生变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路的特点进行分析，同时还要掌握一定的思维方法，例如程序法、极限法、“串反并同”法、特殊值法等.
(1)程序法具体步骤
①对给定的电源，可认为E、r不变.
②在纯电阻电路中，无论外电路电阻间是串联还是并联，任何一个电阻的增大(或减小),都将引起电路总电阻的增大(或减小),该电阻两端的电压一定会增大(或减小).③在分析灯泡亮暗变化时，电压、电流、功率均可作为参考依据.
(2)极限法
因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个端点去讨论.有时需讨论是否单调变化.
(3)“串反并同”法
在某一确定的闭合电路中，如果只有一个电阻阻值变化(断路可看成阻值变大，短路可看成阻值变小),那么其他元件的电压、电流、电功率变化情况均符合“串反并同”的规律.具体如下：
①与变化电阻为串联关系的元件，它们的电压、电流、电功率的变化情况与变化电阻阻值变化相反，即变化电阻的阻值增大，串联元件的电学量减小；变化电阻的阻值减小，串联元件的电学量增大.
②与变化电阻为并联关系的元件，它们的电压、电流、电功率的变化情况与变化电阻阻值变化相同，即变化电阻的阻值增大，并联元件的电学量增大；变化电阻的阻值减小，并联元件的电学量减小。
【典例13】对如图所示的含光敏电阻R2（阻值随光照强度的增大而减小）的闭合电路，R0、R1是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表是理想电流表，闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电源的内电压减小B．R0两端的电压增大
C．电流表的示数增大D．光敏电阻的功率一定增大
【典例14】（多选）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表的示数减小，电流表的示数增大
C．R1上消耗的功率增大D．R2上消耗的功率增大
【典例15】（多选）如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大B．电流表示数变小
C．ΔUΔI>rD．UI>R3
【典例16】（多选）在如图所示电路中，电压表，电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（ ）
A．电压表的示数减小B．电压表的示数增大
C．电流表的示数减小D．电流表的示数增大
重难点3含电容器的电路分析
电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路中有电流.一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个电阻无穷大的元件，电容器所在支路可视为断路，简化电路时可去掉.分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断并求出电容器两端的电压，其具体方法是：
(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压，如图所示，UAD=UAB+UBD=Uc+IR,由于I=0,则Uc=UAD=U.画等效电路时可将电器所在支路去掉，需要求电容器所带电荷量时再加回来。
(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极拔间的电压与其并联的电阻两端的电压相等.
(3)在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板所带电荷的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和.
(4)电势高的极板带正电。
【典例17】如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关 K，待电路稳定后，电容器的带电情况正确的是（ ）
A．上板带正电，电荷量为0.2CEB．上板带负电，电荷量为0.2CE
C．上板带正电，电荷量为0.4CED．上板带负电，电荷量为0.4CE
【典例18】如图所示的电路中有一个平行板电容器，一个带电液滴P位于电容器中间且处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则（ ）
A．电压表示数减小B．电阻R1的功率一定减小
C．质点P将向下运动D．电源的总功率一定增大
【典例19】如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v₀垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（ ）
A．电动机M的输出功率为6W
B．电动机M的绕线电阻为6Ω
C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D．再让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板
【典例20】在如图甲所示的电路中，定值电阻。R1=4Ω、R2=5Ω，电容器的电容C=3μF，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A．电源的内阻为2Ω
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为1.5×10-5C
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
一、单选题
1．A、B、C是三个不同规格的灯泡，按图所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则三个灯亮度变化是（ ）
A．都比原来亮B．都比原来暗
C．A、B灯比原来亮，C灯变暗D．A、B灯比原来暗，C灯变亮
2．如图所示，电源的电动势为E=5V，内阻为r=2Ω，保护电阻R0=3Ω，ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为 R=20Ω，长度为l=1m，横截面积为S=0.2cm2。下列说法正确的是（ ）
A．当电阻丝接入电路的阻值为2Ω时，保护电阻的功率最大
B．当电阻丝接入电路的阻值为5Ω时，电阻丝的功率最大
C．电源输出效率的最小值为80%
D．电阻丝的电阻率为1×10-4Ω·m
3．如图所示的闭合电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，滑动变阻器R3最大值是10Ω。在A、B之间接有水平放置的平行板电容器C，滑动变阻器R3的滑片处于中点时，平行板电容器中的带电微粒恰好静止，带电微粒电荷量的绝对值为q、质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．微粒带负电
B．若滑片向左滑动，微粒受的电场力将变小
C．若滑片向左滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
D．若滑片向右滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
4．如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（ ）
A．R1消耗的功率小
B．电源的效率大
C．电压表示数与电流表示数的比值UI小
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值ΔUΔI大
5．如图所示，直线A为某电源的U−I图线，曲线B为某小灯泡的U−I图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．此电源的内阻为0.5ΩB．电源的总功率为10W
C．电源的输出功率为8WD．电源的效率为80%
6．在如图甲所示的电路中，定值电阻R1=4Ω、R2=5Ω，电容器的电容C=30μF，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A．电源的内阻为2Ω
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为1.5×10−4C
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
7．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表读数变大B．电流表读数变大
C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大
二、多选题
8．将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，则（ ）
A．电源最大输出功率为4.5W
B．电源电动势为9V
C．电阻箱阻值为1Ω时，电阻箱消耗的功率最大
D．电源的内阻为1Ω
三、实验题
9．某同学用一节干电池，将微安表（量程为0~100μA）改装成倍率分别为×10和 ×100的双倍率欧姆表。
(1)设计图1所示电路测量微安表内阻。先断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使表头满偏；再保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA= Ω；
(2)设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到 （填“1”或“2”）时倍率为 “×10”，当倍率为 “×10”时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则 Ra+Rb= Ω；
(3)用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的 （选填“+”或“-”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻；
(4)用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能 。
A．远小于484ΩB．约为484ΩC．远大于484Ω
四、解答题
10．如图所示，A为电解槽，N为电炉，当S、S1闭合、S2断开时，电流表示数I1=5A；当S、S2闭合、S1断开时，电流表示数I2=3A。已知电源电动势E=15V，电源内阻r=1Ω，电解槽内阻RA=2Ω，求：
（1）电炉N的电阻RN；
（2）当S、S2闭合、S1断开时，电能转化为化学能的功率P化。
干电池
锂电池
锌汞电池
铅蓄电池
1.5V
3V或3.6V
1.2V
2V
外电阻R
R↑
R→∞
R↓
R→0
电流
I↓
I→0
I↑
I→
内电压
U内↓
U内→0
U内↑
U内→E
路端电压
U↑
U→E
U↓
U→0
电阻
电源
U-I图像
研究对象
对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系
对电源进行研究，电源的路端电压随电流的变化关系
图像的物理意义
表示导体的性质，,R不随U与I的变化而变化
表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻
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