高考物理一轮复习闭合电路欧姆定律焦耳定律学案(无答案)
闭合电路欧姆定律焦耳定律
自主学习
一．考纲解读
1. 理解闭合电路欧姆定律的内容,并能进行电路动态分析及电路的相关计算.
2. 能利用U-I图象进行分析并计算.
3. 能计算纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功、电功率.
二．双基回扣
1.如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态.现将滑动变阻器
的滑片P向左移动,则( )
A. 电容器中的电场强度将增大
B. 电容器的电容将减小
C. 电容器上的电荷量将减少
D. 液滴将向上运动
2.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽略.R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF.
(1) S闭合后,稳定时通过R1的电流为多少?
(2) S原来闭合,然后断开,求这个过程中流过R1的总电荷量.
要点导学
要点一：直流电路的动态分析
例1.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小灯泡L
1、L2均变暗
B. 小灯泡L1变亮、L2变暗
C. 电流表A的读数变大,电压表V的读数变小
D. 电流表A的读数变小,电压表V的读数变大
小结：直流电路的动态分析方法：
程序法:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路
I U ⎧⎨⎩并联分流串联分压→变化支路.
练习1：(单选)如图所示,电路中R 1、R 2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C 的极板水平放置.闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )
A. 增大R 1的阻值
B. 增大R 2的阻值
C. 增大两板间的距离
D. 断开开关S
练习2：(多选)如图所示的电路中,定值电阻R 大于电源内阻r,当滑动变阻器滑片向右滑动后,理想电流表A 1、A 2、A 3的示数变化量的绝对值分别为ΔI 1、ΔI 2、ΔI 3,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU.下列说法中正确的是 ( )
A. 电流表A 2的示数一定变小
B. 电压表V 的示数一定减小
C. ΔI 3一定大于ΔI 2
D. ΔU 与ΔI 1比值一定小于电源内阻r
要点二：电路中的有关功率及效率
例2：如图所示的电路中,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,R 3=1.5 Ω,C=20 μF.当开关S 断开时,电源所释放的总功率为2 W;当开关S 闭合时,电源所释放的总功率为4 W.求:
(1) 电源的电动势和内阻.
(2) 闭合S 时,电源的输出功率.
(3) S 断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
小结：1. 电源的总功率：
2. 电源内部消耗的功率:
3. 电源的输出功率:
练习3：在如图所示的图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻
R
的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路.由图象可知( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为0.5Ω
B. 电阻R 的阻值为2Ω
C. 电源的输出功率为2W
D. 电源的效率为66.7%
小结：
练习4：在如图甲所示的电路中,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示.则( )
A. 图线b 是电压表V 2示数随电流变化的图线
B. 电源内阻的阻值为10 Ω
C. 电源的最大输出功率为3.6 W
D. 滑动变阻器R 2的最大功率为0.9 W
小结：输出功率随R 的变化关系
要点三：电路故障的分析方法
例3：如图所示的电路中,A 、B 两灯原来正常发光,忽然B 灯比原来亮了,这是因为电路中某一处发生断
路故障造成的.那么发生这种故障可能是(电源内阻不计)( )
A. R 1断路
B. R 2断路
C. R 3断路
D. 灯A 断路
小结：电路故障一般是短路或断路,常见的情况有:导线断芯,灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象.
练习5：在如图所示的电路中,当合上开关S 后,发现两个小灯泡(均标有“3V 1W”)均不亮,用
电压表测得U ac =U bd =6V,如果电路中的各段导线及连接处均无问题,这说明( )
A. 灯泡L 1的灯丝断
B. 灯泡L 2的灯丝断
C. 变阻器R 的电阻断
甲 乙
D. 开关S 未接好
小结：检查故障的基本方法有两种:
1. 电压表检测方法:如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路.
如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路.
2. 用多用电表的欧姆挡检测
要对检测的电路切断电源,逐一使元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路,便可找到故障所在.
要点四：对电路中电功、电热、电功率的理解
例4：如图所示,电源电动势均为E=12V,内阻均为r=3Ω.R 0=1Ω,直流电动机内阻R 0'=1Ω.当调节滑动变阻器使R 1=2Ω时,图甲电路输出功率最大.调节R 2使图乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定功率为6W),则此时R 2的阻值和电动机的热功率P 为( )
A. R 2=2 Ω
B. R 2=1.5 Ω
C. P=6 W
D. P=4 W
小结：从能量转化的角度来看,电功和电热之间的数量关系是:
1. 纯电阻电路
2. 非纯电阻电路:
练习6：在如图所示的电路中电源电动势为E,内阻为r,M 为多种元件集成的电子元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即R M =kU,式中k 为正常数)且遵循欧姆定律,L 1和L 2是规格相同的小灯泡(其电阻可视为不随温度变化而变化),R 为可变电阻.现闭合开关S,调节可变电阻R 使其电阻值逐渐减小,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L 1变暗、L 2变亮
B. 通过电阻R 的电流增大
C. 电子元件M 两端的电压变小
D. 电源两端电压变小
甲 乙
练习7：两电源电动势分别为E 1、E2(E1>E2),内阻分别为r1、r2.当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时,电源输出功率相等.若将R减小为R',电源输出功率分别为P1、P2,则( )
A. r1<r2,P1<P2
B. r1>r2,P1>P2
C. r1<r2,P1>P2
D. r1>r2,P1<P2
巩固与提升：
1.(单选)某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.下列说法中错误的是( )
A. 直线a表示电源的总功率
B. 曲线c表示电源的输出功率
C. 电源的电动势E=3 V,内阻r=1 Ω
D. 电源的最大输出功率P m=9 W
2.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )
A. 总功率一定减小
B. 效率一定减小
C. 内部损耗功率一定增大
D. 输出功率一定先增大后减小
3. 如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为 0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是
A. 2 A B .8 A
C. 50 A
D. 58 A
4.如图所示的电路中,R1、R2是两个定值电阻,R是滑动变阻器,R3是小灯泡,电源内阻为r.开关闭合后,当滑动变阻器滑片P向上移动时( )
A. 电压表示数变大
B. 小灯泡变亮
C. 电容器充电
D. 电源的总功率变大
5.如图甲所示的电路中,R 1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P 从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1) 电源的电动势和内阻.
(2) 定值电阻R2的阻值.
(3) 滑动变阻器的最大阻值.
甲乙。
高三物理一轮复习教学案：闭合电路的欧姆定律
- 1 -第四课时 闭合电路的欧姆定律【考纲要求】内容要求 说明闭合电路欧姆定律II【基础知识回顾】 1.电动势（1）电动势描述了__________________________________________的本领大小。
(2)电源的电动势等于____________________________________时两极间的电压 2.闭合电路欧姆定律： I=_______________或者E=________+_________3.路端电压与负载的关系 U=E-Ir 当外电阻增大，电流_____，路端电压________;当外电路断路时，电流 I=______,U=_________; 当外电阻减小，电流_____，路端电压________;当外电路短路时，电流 I=______,U=_________;4.闭合电路中功率分配 IE=I 2r+P 出 其中P 出=I 2R+P 其他 （对纯电阻电路P 其他=0） 在电源的E 和r 一定情况下，外电阻R=________时，电源输出功率最大 二、要点讲练： 1. 对电动势的理解例1.下列关于电动势的说法不正确的是( )A . 电动势就是电压,它是内外电压之和B . 电动势不是电压,但它的数值等于内外电压之和 C. 电动势的大小与外电路的结构有关D. 一节干电池的电动势为1.5V,意味着外电路闭合时,电池1秒能向电路提供1.5J 的化学能. E ．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。
F ．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功G ．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大H ．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大 2.闭合电路欧姆定律的理解例2. 关于闭合电路，下列说法中正确的是 （ ） A ．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B ．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C ．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D ．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大 E 、电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值 F.外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零 G.路端电压增大时，流过电源的电流一定减小 3.闭合电路的功率例3. 如图,电源电动势ε=42V,内阻r=1Ω,R=20Ω,M 为直流电动机,其线圈电阻r ′=1Ω,电动机正常工作时,电压表的示数为21V,求: ( 1 ) 电路中的发热功率;( 2 ) 电动机的效率.针对练习1.已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。
教科版物理高考第一轮复习——闭合电路欧姆定律的应用问题(学案)
一、教学内容：高考第一轮复习——闭合电路欧姆定律问题综合二、学习目标：1、把握欧姆定律问题的差不多应用问题。
2、重点把握闭合电路的动态分析问题、含容电路问题的解题思路。
3、重点把握闭合电路的功率、电流、电阻的极值问题的分析方法和思路。
考点地位：本知识点是高中电学理论的核心内容，在历年的高考中占有重要的位置。
在考查形式上，既能够通过选择的形式考查单一的知识点，也能够通过一个模型片断的形式综合于大型的运算题中，09年广东卷第10题、08年广东卷第7题、07年宁夏理综卷第17题、均通过选择题的形式重点考查了全电路中的功率问题，动态分析问题，2021年的重庆理综卷第23题，则是通过小型运算的形式考查了功率的极值问题.三、重难点解析：（一）电动势1. 物理意义：电动势是描述电源把电能以外其他形式的能转化为电能的本领的物理量。
2. 定义式：E=W/Q. 数值上等于电源能够为单位电量（C）的电荷提供的电势能（J）。
单位为V。
3. 明白得要点（1）电动势等于电源开路时正、负极间的电压。
（2）电动势等于内、外电路电压之和。
（3）电动势和电压的异同①电动势是表示电源内克服非静电力做功，将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移动到正极所做的功。
而电压是描述电能转化为其他形式能量的物理量，在数值上等于电场力在外电路移送单位正电量所做的功。
②电动势是由电源本身的性质决定，与外电路的结构无关，电路两端的电压不仅与电源有关，还与电路的具体结构有关。
问题1、电动势问题：关于电源电动势的说法，正确的是（）A. 电动势是表征电源把其他形式的能转变为电能的本领的一个物理量B. 电动势是数值上等于外电路断开时两极间的电压，亦等于电路中通过1C 电量时，电源所提供的能量C. 外电路接通时，电源电动势等于内、外电路上的电压之和D. 由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变，因此，电源电动势跟外电路电阻有关变式1、将电动势为3.0V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V ，当电路中有6C 的电荷流过时，求：（1）有多少其他形式的能转化为电能。
2021届高三物理一轮复习 第7章 第2课时 电路闭合电路欧姆定律导学案(无答案)
第2课时电路闭合电路欧姆定律【考纲解读】1.熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算.2.理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算．【知识要点】1．闭合电路欧姆定律的公式错误!2．路端电压U与电流I的关系(1）关系式：U＝。
(2)U－I图象如图1所示．①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．3．电源的总功率（1)任意电路：P总＝＝＋IU内＝P出＋P内．（2）纯电阻电路：P总＝＝错误!.4．电源内部消耗的功率：P内＝＝＝P总－P出．5．电源的输出功率(1）任意电路：P出＝＝IE－I2r＝P总－P内．(2）纯电阻电路：P出＝I2R＝＝错误!.6．电源的效率(1）任意电路：η＝×100%＝错误!×100％.（2)纯电阻电路：η＝×100%＝错误!×100％【典型例题】例1.如图所示，E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( ）A。
的读数变大，的读数变小B。
的读数变大，的读数变大C。
的读数变小，的读数变小D。
的读数变小，的读数变大例2．如图所示，已知电源电动势E＝5 V，内阻r＝ 2 Ω，定值电阻R1＝0.5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10 Ω.求：（1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？例3．如图是某同学连接的实验实物图，开关闭合后A 、B 灯都不亮，他采用以下方法进行故障检查．选用量程为10 V 的已校准的电压表进行检查,测试结果如表1所示．根据测试结果，可定故障是________． A ．灯A 短路 B ．灯B 短路 C ．cd 段断路 D ．df 段断路例4在如图11所示的U －I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R 的U －I 图线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知( )A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0。
高三物理一轮复习第7章第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率导学案(无答案)
第1课时 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率【考纲解读】1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I －U 图象及U －I 图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．【知识要点】考点一 对电阻、电阻定律的理解和应用1．电阻(1)定义式：R ＝U I .(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流2．电阻定律：R ＝ρl S.3．电阻率(1)物理意义：反映导体 的物理量，是导体材料本身的属性．(2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而 ；②半导体的电阻率随温度升高而 ；③超导体：当温度降低到 附近时，某些材料的电阻率突然 ，成为超导体． 考点二 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1．I ＝U R 与R ＝U I的区别(1)I ＝U R是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与 成正比，与 成反比． (2)公式R ＝U I 是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”．2．对伏安特性曲线的理解(1)图1甲中的图线a 、b 表示线性元件，图乙中的图线c 、d 表示 元件．(2)图象的斜率表示电阻的 ，斜率越大，电阻越 ，故 (如图甲所示)．(3)图线c 的电阻随电压的增大而减小，图线d 的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)．错误！未找到引用源。
考点三 电功、电功率、电热与热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的 做的功．(2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质： 转化成其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的(2)公式：P ＝W t ＝ (适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的 跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)公式：Q ＝I 2Rt .【典型例题】例1.一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( )A.R 3 B ．3R C.R 9D ．R 例2．我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．图象上A 点与原点的连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角，则( )A ．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan βC ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0例3.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v ＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g 取10m/s 2)例4．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A.I Δl eS m 2eU B.I Δl e m 2eUC.I eSm 2eU D.IS Δl e m 2eU【拓展训练】1．[电阻定律的应用]欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是( )2．[电阻定律的应用]用电器到发电场的距离为l ，线路上的电流为I ，已知输电线的电阻率为ρ.为使线路上的电压降不超过U .那么，输电线的横截面积的最小值为( ) A.ρl R B.2ρlI U C.U ρlI D.2Ul I ρ3．[对导体伏安特性曲线的理解]小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积4．[对导体伏安特性曲线的理解]某一导体的伏安特性曲线如图中AB (曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A ．B 点的电阻为12 ΩB ．B 点的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω5．[非纯电阻电路中的电功和电热]电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 26．[家用电器中的电功和电功率]一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍7.[电流微观表达式的应用]如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为( )A ．vq B.q v C ．qvS D.qv S8．[电流微观表达式的应用]一横截面积为S 的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I .设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为e ，此时电子定向移动的速度为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A ．nvS ΔtB ．nv Δt C.I Δt e D.I Δt Se9．(2012·浙江·17)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )A ．8×108 kW·h B．8×1010kW·hC ．8×1011 kW·h D．8×1013 kW·h10．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A ．3 V,1.8 JB ．3 V,3.6 JC ．6 V,1.8 JD ．6 V,3.6 J11．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如图9所示，电源的输出电压恒定．当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R 0两端的电压U 0越高，反之，电压U 0就越低．这样，管道内空气的流速就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量它的伏安特性曲线，得到结果正确的是( )。
高三物理一轮复习学案闭合电路 欧姆定律课前案
高三物理一轮复习学案闭合电路欧姆定律课前案寄语：学如攀山，只有高处才有别样风景!目标导航1，理解电源电动势的概念及物理意义和电源内阻2，理解闭合电路欧姆定律及其应用3，掌握路端电压和外电阻，路端电压和干路电流的关系及电源的几个功率及效率知识回顾一、电动势1．电动势是反映电源通过非静电力做功把其它形式的能转化为本领的物理量．2．电动势在数值上等于在电源内部非静电力把在电源内从负极移送到正极所做的功；若用E表示电动势，用W表示非静电力移送电荷q做的功，则E=。
3．电动势在数值上等于电源没有接入外电路（即开路）时两极间的；等于内、外电路之和．4．电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻，叫电源的．5．电动势与电势差两个概念表面上很相似，但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相反，电动势表征电源中非静电力做功的本领，即其它形式的能向电能转化的本领；而电势差是电路中静电力做功的本领的量度，即电能向其它能转化的情况．二、闭合电路欧姆定律1．（1）公式：．（2）适用条件：纯电阻电路2．路端电压U和外电阻R关系：R增大，U，当R＝∞(断路)时，U＝；R减小时，U，当R＝0(短路)时，U＝。
3．总电流I和外电阻R关系：R增大，I变小，当R＝∞时，I＝0；R减小时，I变大，当R＝0时，I＝E/r(最大)。
(电源被短路，是不允许的)4．路端电压跟电流的关系（1）U=E－Ir （2）U—I关系图线如图所示当电路断路即I = 0时，纵坐标的截距为电动势为E；当外电路电压为U = 0时，横坐标的截距I=E/r为短路电流；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻．三、闭合电路的U-I图象右图中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；a的斜率的绝对值表示的大小；b的斜率的绝对值表示的大小；当两个斜率相等时U/VI/A o2015105ab（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）。
高三物理一轮复习《2.7 闭合电路的欧姆律》教案
峙对市爱惜阳光实验学校第三高三物理一轮复习< 闭合电路的欧姆律>一、教材分析本节首先介绍了电动势的概念，再引入外电路、内电路以及各自的电阻根本概念，从而得出了闭合电路的欧姆律，根据闭合电路的欧姆律得到了路端电压与负载之间的关系，最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。
教学的该在闭合电路的欧姆律；路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算，特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路，对有电动机存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
二、教学目标〔一〕知识与技能1、能够推导出闭合电路欧姆律及其公式，知道电源的电动势于内、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势于电源没有接入电路时两极间的电压，熟练用闭合电路欧姆律解决有关的电路问题。
4、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。
〔二〕过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系，培养学生利用“研究，得出结论〞的探究物理规律的思路和方法。
2、通过利用闭合电路欧姆律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
〔三〕情感、态度与价值观通过本节课教学，对学生素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创精神和实践能力。
三、教学难点教学1、推导闭合电路欧姆律，用律进行有关讨论。
2、路端电压与负载的关系教学难点路端电压与负载的关系四、学情分析1．知识根底分析：①初中掌握了欧姆律，会利用该律列式求解相关问题。
②掌握了电场力做功的计算方法。
2．学习能力分析：①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法演示，讨论，举例六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
高考物理一轮复习 7.4闭合电路的欧姆定律学案
高考物理一轮复习 7.4闭合电路的欧姆定律学案基础知识归纳1.闭合电路的欧姆定律 (1)内、外电路①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.②外电路：电源两极，用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻. (2)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 ，与内、外电路的电阻之和成 反比 . ②适用条件：纯电阻电路.③闭合电路欧姆定律的表达形式有： Ⅰ.E ＝U 外＋U 内Ⅱ.I ＝rR E+(I 、R 间关系) Ⅲ.U ＝E －Ir (U 、I 间关系) Ⅳ.U ＝rR E+E (U 、R 间关系) 2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意：U 不一定等于IR .(纯电阻电路中U ＝IR ，非纯电阻电路中U ≠IR ) (2)路端电压与电流的关系(如图所示). ①路端电压随总电流的增大而 减小 . ②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E .在图象中，U-I 图象在纵轴上的截距表示电源的 电动势 . ③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流I m ＝rE(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于 内电阻 .(3)纯电阻电路中，路端电压U 随外电阻R 的变化关系. ①外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高； ②外电路断开时，R →∞，路端电压 U ＝E ； ③外电路短路时，R ＝0，U ＝0，I ＝I m ＝E /r . 3.电动势与路端电压的比较： 电动势路端电压U物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况定义式 E=qW，W 为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功 U =qW，W 为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式 E ＝IR ＋Ir ＝U ＋U ′U ＝IR测量 运用欧姆定律间接测量 用伏特表测量决定因素 只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关特殊情况当电源开路时路端电压U 值等于电源电动势E(1)电源的总功率：P 总＝ IE ＝IU ＋IU ′＝P 出＋P 内(2)电源内耗功率：P 内＝ I 2r ＝IU ′＝P 总－P 出(3)电源的输出功率：P 出＝IU ＝IE －I 2r ＝P 总－P 内 (4)电源的输出功率与电路中电流的关系P 出＝IU 外＝IE －I 2r ＝－r (I －r E 2)2＋r E 42，当I ＝rE2时，电源的输出功率最大，P 出＝rE 42.P 出-I 图象如右图示.5.电源的输出功率与外电路电阻的关系 对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝(r R E +)2R ＝r Rr R E Rr r R R E 4)(4)(2222+-=+- 由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻(R ＝r )时，电源输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝rE 42.当R ＝r 时，即I ＝E /2r 时，电源的输出功率最大，P 出＝rE 42.P 出-R 图象如右图所示.由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R 1和R 2，不难证明r＝21R R .由图象还可以看出，当R <r 时，若R 增大，则P 出增大；当R >r 时，若R 增大，则P 出减小.注意：对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小. 5.电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比.即η＝P P 出×100%＝IE IU ×100%＝E U ×100% 对纯电阻电路，电源的效率η＝)(22r R I R I +×100%＝r R R+×100%＝Rr +11×100%由上式看出，外电阻越大，电源的效率越高. 6.电路的U-I 图象右图中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；该点和原点的连线为对角线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(可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半). 重点难点突破一、闭合电路中的能量关系1.电源的功率、电源消耗的功率、其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指EI 或I 2(R 外＋r ).2.电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指IU 或IE －I 2r 或I 2R 外.3.电源内阻消耗的功率是I 2r .4.整个电路中有P 电源＝P 外＋P 内.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.二、闭合电路的动态分析分析问题 分析解答这类习题的一般步骤是： 1.确定电路的外电阻如何变化.说明：(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小).(2)若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多时，总电阻减小.(3)在右图所示分压器电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器并联(以下简称并联段)，另一段与并联部分相串联(以下简称串联段)；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并，则分压器的总电阻为R 总＝R －R 并＋2211并灯并灯并并灯并灯并R R R R R R R R R R R R +-=+-=+ 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小.由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化情况相同. 2.根据闭合电路的欧姆定律，确定电路的总电流如何变化. 3.由U 内＝I 内r ，确定电源的内电压如何变化.4.由U 外＝E －U 内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化.5.由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.6.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化. 三、电路的故障分析 1.常见的故障现象断路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上，指针发生偏转，则该段电路断路.如电路中只有该一处断路，整个电路的电势差全部降落在该处，其他各处均无电压降落.短路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零，此时电路两点间无电压降落，用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏). 2.检查电路故障的常用方法电压表检查法：当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障.在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障.在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障.在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源.试电笔检查法：对于家庭用电线路，当出现故障时，可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔上的金属体. 3.常见故障电路问题的分类解析(1)给定可能故障现象，确定检查方法； (2)给定测量值，分析推断故障； (3)根据观察现象，分析推断故障；(4)根据故障，分析推断可能观察到的现象.典例精析1.闭合电路中的功率问题【例1】如图所示，电源电动势为50 V ，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R 为14 Ω，M 为直流电动机，电动机电阻为2.0 Ω.电动机正常运转时，电压表的读数为35 V.求在100 s 的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.【解析】由题设条件知r 和R 上的电压降之和为(E －U )，所以电路中的电流为I ＝1143550+-=+-r R U E A ＝1.0 A 所以在100 s 内电源做的功为W ＝EIt ＝50×1×100 J＝5.0×103 J在100 s 内电动机上把电能转化为机械能的部分是ΔE ＝IUt －I 2r ′t ＝(1.0×35×100－12×2×100) J＝3.3×103J 【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路. 【拓展1】如图所示，已知电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，保护电阻R 0＝0.5 Ω，求：(1)当电阻箱R 读数为多少时， 电源输出功率P 出最大，并求这个最大值.(2)当电阻箱R 读数为多少时，电阻箱R 消耗的功率P R 最大，并求这个最大值.(3)当电阻箱R 读数为多少时，保护电阻R 0消耗的功率最大， 并求这个最大值.【解析】(1)由电功率公式P 出＝(r R E +外)2R 外＝r R r R E 4)(22+-外外，当R 外＝r 时，P 出最大，即R ＝r －R 0＝(1－0.5)Ω＝0.5 Ω时，P 出max ＝146422⨯=r E W ＝9 W (2)这时要把保护电阻R 0与电源内阻r 算在一起，据以上结论，当R ＝R 0＋r 即R ＝(1＋0.5)Ω＝1.5 Ω时，P R max ＝5.146)(4202⨯=+R r E W ＝6 W(3)保护电阻消耗的功率为P 0R ＝2002)(R R r R E ++，因R 0和r 是常量，而R 是变量，所以R 最小时，P R 0最大，即R ＝0时，P R 0max ＝2220025.15.06)(⨯=+R r R E W ＝8 W【拓展2】某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a 、b 、c 所示.则下列说法正确的是( CD )A.图线b 表示输出功率P R 随电流I 变化的关系B.图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CD.b 、c 线的交点M 与a 、b 线的交点N 的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4 2.闭合电路的动态分析【例2】如图所示，当滑动变阻器的滑片P 向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？【解析】先认清电流表A 测量R 3中的电流，电压表V 2测量R 2和R 3并联的电压，电压表V 1测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P 向上滑，R 3的有效电阻增大，外电阻R 外增大，干路电流I 减小，路端电压U 增大，至此，已判断出V 1示数增大.再进行分支电路上的分析：由I 减小，知内电压U ′和R 1两端电压U 1R 减小，由U 外增大知R 2和R 3并联的电压U 2增大，判断出V 2示数增大.由U 2增大和R 3有效电阻增大，无法确定A 示数如何变化.这就要从另一条途径去分析：由V 2示数增大知通过R 2的电流I 2增大，而干路电流I 减小，所以R 3中的电流减小，即A 示数减小. 【答案】V 1示数增大，V 2示数增大，A 示数减小. 【思维提升】当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”.判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响. 3.电路的故障分析 【例3】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示： 序号 A 1示数(A) A 2示数(A) V 1示数(V) V 2示数(V) 1 0.60 0.30 2.40 1.20 20.440.322.560.48将电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零.(1)电路中E 、r 分别为电源的电动势和内阻，R 1、R 2、R 3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) .(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是 .【解析】(1)先将电路简化，R 1与r 看成一个等效内阻r ′，r ′＝R 1＋r ，则由V 1和A 1的两组数据可求得电源的电动势E ；由A 2和V 1的数据可求出电阻R 3；由V 2和A 1、A 2的数据可求出R 2. (2)当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V 2的示数也是路端电压，即外电路的电压降全在电阻R 2上，由此可推断R P 两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R 2是完好的，则R P 一定短路；若假设R P 是完好的，则R 2一定断路. 【答案】(1)E 、R 2、R 3 (2)R P 短路或R 2断路【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答“故障”类电路题的关键. 【拓展3】如图所示，灯泡A 和B 都正常发光，R 2忽然断路，已知U 不变，试分析A 、B 两灯的亮度如何变化？【解析】当R 2忽然断路时，电路的总电阻变大，A 灯两端的电压增大，B 灯两端的电压降低，所以将看到灯B 比原来变暗了些，而灯泡A 比原来亮了些.易错门诊【例4】如图所示电路，已知电源电动势E ＝6.3 V ，内电阻r ＝0.5 Ω，固定电阻R 1＝2 Ω，R 2＝ 3 Ω，R 3是阻值为5 Ω的滑动变阻器.按下电键S ，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围.【错解】将滑动触头滑至左端，R 3与R 1串联再与R 2并联，外电阻R ＝3523)52()(321231++⨯+=+++R R R R R R Ω＝2.1 Ω I ＝5.01.23.6+=+r R E A ＝2.4 A 再将滑动触头滑至右端，R 3与R 2串联再与R 1并联，外电阻R ′＝321132)(R R R R R R +++＝1.6 ΩI ′＝rR E+'＝3 A 【错因】由于平时实验，常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联)，当滑动头移到两头时，通过用电器的电流将最大或最小，以至给人以一种思维定势：在没有分析具体电路的情况下，只要电路中有滑动变阻器，滑动头在它的两头，通过的电流是最大或最小. 【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R ′与R 2串联、(R 3－R ′)与R 1串联，然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大.设R 3中与R 2串联的那部分电阻为R ′，外电阻R 为R ＝312312312312))(())((R R R R R R R R R R R R R R R R R R ++'-+'+='-++'+'-+'+ 因为两数和为定值，两数相等时其积最大，两数差值越大其积越小. 当R 2＋R ′＝R 1＋R 3－R ′ 时，R 最大，解得 R ′＝2 Ω，R 大＝2.5 Ω 因为R 1＝2 Ω＜R 2＝3 Ω，所以当变阻器滑动到靠近R 1端点时两部分电阻差值最大，此时外电阻R 最小.R 小＝321132)(R R R R R R +++＝1.6 Ω由闭合电路的欧姆定律有：I 小＝5.05.23.6+=+r R E 大A ＝2.1 A I 大＝5.06.13.6+=+r R E 小A ＝3 A 【思维提升】不同的电路结构对应着不同的能量分配状态.电路分析的重要性有如力学中的受力分析.画出不同状态下的电路图，运用电阻串联、并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是分析电路的首要工作.。
高三物理一轮复习精品学案3：8.2闭合电路欧姆定律
第2讲 闭合电路欧姆定律『知识基础梳理』一、电阻的串、并联1．电动势(1)电源：电源是通过非静电力做功把的能转化成的装置．(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E ＝Wq.(3)电动势的物理含义：电动势表示电源本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．2．内阻：电源内部导体的电阻． 三、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成，跟内、外电阻之和成． (2)公式：I ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)．(3)其他表达形式①电势降落表达式：E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir . ②能量表达式：EI ＝UI ＋I 2r . 2．路端电压与外电阻的关系一般情况U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R ，当R 增大时，U特殊情况①当外电路断路时，I ＝0，U ＝②当外电路短路时，I 短＝Er，U ＝01. 判断正误(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量．() (2)电动势就等于电源两极间的电压．() (3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小．()(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．() (5)电源的输出功率越大，电源的效率越高．()2. 某电路如图所示，已知电池组的总内阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝5 Ω，理想电压表的示数U ＝3.0 V ，则电池组的电动势E 等于( )A ．3.0 VB ．3.6 VC ．4.0 VD ．4.2 V3．将一电源电动势为E ，内电阻为r 的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R 表示外电路电阻，I 表示电路的总电流，下列说法正确的是( )A ．由U 外＝IR 可知，外电压随I 的增大而增大B ．由U 内＝Ir 可知，电源两端的电压随I 的增大而增大C ．由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D ．由P ＝IU 可知，电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大 『考点互动探究』考点一 电阻的串并联1．串、并联电路的几个常用结论(1)当n 个等值电阻R 0串联或并联时，R 串＝nR 0，R 并＝1nR 0.(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻．(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)．(4)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和．2．电压表、电流表的改装[题组训练]1. (多选)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V2．如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是()A．1∶1∶1B．4∶1∶1C．1∶4∶4 D．1∶2∶23．(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是()A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程增大D．乙表是电压表，R增大时量程减小考点二闭合电路的欧姆定律考向1：闭合电路的功率及效率问题由P出与外电阻R的关系图象可以看出：①当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E2 4r.②当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小．③当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大．④当P出＜P m时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.[题组训练]1．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为()A．32 W B．44 WC．47 W D．48 W2．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为()A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω考向2：电路故障的分析与判断(1)故障特点①断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零．②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零．(2)检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．②电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．③欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．④假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．[题组训练]3. 如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是U ab＝6 V，U ad＝0 V，U cd＝6 V，由此可判定()A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．变阻器R断路4．(多选)在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是()A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路考点三电路的动态变化考向1：不含电容器电路(1)判定总电阻变化情况的规律①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．③在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．(2)分析思路[题组训练]1．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大2．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与Ⓐ分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()A．的读数变大，Ⓐ的读数变小B．的读数变大，Ⓐ的读数变大C．的读数变小，Ⓐ的读数变小D．的读数变小，Ⓐ的读数变大考向2：含电容器电路(1)电路的简化不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．(2)电路稳定时电容器的处理方法电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等．(3)电压变化带来的电容器变化电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量的变化量．[题组训练]3．如图所示，R1＝R2＝R3＝R4＝R，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态；电键S断开时，则小球的运动情况为()A．不动B．向上运动C．向下运动D．不能确定4．(多选)如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计．下列说法正确的是()A ．开关S 断开时，a 、b 两点电势相等B ．开关S 闭合后，a 、b 两点间的电流是2AC ．开关S 断开时，C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D ．不论开关S 断开还是闭合，C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大 [方法技巧]分析此类问题要注意以下三点(1)闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir (E 、r 不变)和部分电路欧姆定律U ＝IR 联合使用． (2)局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之总电阻增． (3)两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电流等于各支路电流之和．考点四 两种U -I 图线的比较及应用电源U -I 图象电阻U -I 图象图形物理意义 路端电压随电流的变化规律 电阻两端电压随电流的变化规律 截距与纵轴交点表示电源电动势E ，与横轴交点表示短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标的乘积UI 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标的U 、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变 斜率的绝对值内电阻r电阻大小图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U -I 图线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知( )A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩB ．电阻R 的阻值为1 ΩC ．电源的输出功率为4 WD ．电源的效率为50% [方法技巧]电源的U -I 图线与电阻的U -I 图线的交点表示电源的路端电压与用电器两端的电压相等，通过电源的电流与通过用电器的电流相等，故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流．[题组训练]1. (多选)如图所示，直线A 、B 分别为电源a 、b 的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为r a 和r b ，若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上，通过R 0的电流分别为I a 和I b ，则( )A ．r a ＞r bB ．I a ＞I bC ．R 0接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D ．R 0接到b 电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低2．(多选)如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( )A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253ΩC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V——★ 参 考 答 案 ★——『知识基础梳理』一、电阻的串、并联I 1＋I 2＋…＋I n U 1＋U 2＋…＋U n R 1∶R 2∶…∶R n R 1∶R 2∶…∶R n 二、电源的电动势和内阻1．(1)其它形式电势能 (3)把其它形式的能转化成电势能 三、闭合电路的欧姆定律 1．(1)正比反比 2．增大E [基础题组自测] 1. (1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.『解析』选B.由于电压表的示数为路端电压，而U ＝IR ，则I ＝UR ＝0.6 A ，由闭合电路欧姆定律可得E ＝I (R ＋r )＝0.6×(5＋1) V ＝3.6 V ，故选项B 正确．3．『解析』选C.根据闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r知，外电路中电流I 随外电阻R 的变化而变化，所以选项A 错误；U 内＝Ir 是电源内电阻上的电压，不是电源两端的电压，选项B 错误；电源电动势E 和内电阻r 不变，由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压随输出电流I 的增大而减小，选项C 正确；当U 不变时，电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大，选项D 错误． 『考点互动探究』考点一 电阻的串并联[题组训练]1.『解析』选AC.当cd 端短路时，R 2与R 3并联再与R 1串联，ab 之间的等效电阻为40 Ω，A 正确；同理可得B 错误；当ab 两端接通测试电源时，R 1、R 3串联，R 2无效，cd 两端的电压就等于R 3分得的电压，可以求得为80 V ，C 正确；同理可得D 错误．2．『解析』选C.根据串、并联电路的特点知U 2＝U 3，因P 1＝P 2＝P 3，故R 2＝R 3，又I 1＝I 2＋I 3，故I 1＝2I 2＝2I 3，根据P ＝I 2R 和P 1＝P 2＝P 3得R 1∶R 2∶R 3＝1∶4∶4，C 正确．3．『解析』选BC.由电表的改装原理可知，电流表应是G 与R 并联，改装后加在G 两端的最大电压U g ＝I g R g 不变，所以并联电阻R 越大，I ＝I g ＋I R 越小，即量程越小，B 正确，A 错误；对于电压表应是G 与R 串联，改装后量程U ＝I g R g ＋I g R ，可知R 越大，量程越大，C 正确，D 错误．考点二 闭合电路的欧姆定律[题组训练]1．『解析』选A.电动机不转时相当于一个纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5 A 、电压为2 V ，可算出电动机内阻为4 Ω.正常工作时，电动机消耗功率P ＝UI ＝48 W ，内阻发热消耗功率P 热＝I 2r ＝16 W ，则输出功率为P 出＝P －P 热＝32 W.2．『解析』选B.因为题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R 1＝2 Ω；而乙电路是含电动机电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P ＝IU ＝I (E －Ir )，当I ＝E 2r＝2 A 时，输出功率P 有最大值，此时电动机的输出功率为P 0＝2 W ，发热功率为P 热＝I 2R 0′＝4 W ，所以电动机的输入功率为P 入＝P 0＋P 热＝6 W ，电动机两端的电压为U M ＝P 入I ＝3 V ，电阻R 2两端的电压为U R 2＝E －U M －Ir ＝3 V ，所以R 2＝U R 2I＝1.5 Ω，选项B 正确．3.『解析』选C.由U ab ＝6 V 可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在a 、b 之间．由U cd ＝6 V 可知，灯泡L 1与滑动变阻器R 是接通的，断路故障出现在c 、d 之间，故灯L 2断路，所以选项C 正确．4．『解析』选BC.由于A 灯串联于干路中，且故障发生后，A 灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A 、D.假设R 2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A 灯变暗，同时R 2断路必引起与之并联的B 灯中电流变大，使B 灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B 正确．假设R 3断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使A 灯变暗，同时R 3断路也必引起与之并联的电路(即R 1所在支路)中电流增大，B 灯中分得的电流也变大，B 灯变亮，故选项C 正确．考点三 电路的动态变化[题组训练]1．『解析』选A.滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电源内阻两端的电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R 1上的分压增大，故并联部分电压减小，即可知电流表示数减小，故A 正确，B 、C 、D 错误．2．『解析』选B.当S 断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压U ＝E －Ir 增加，即的读数变大；由于定值电阻R 1两端的电压减小，故R 3两端的电压增加，通过R 3的电流增加，即Ⓐ的读数变大，选项B 正确．3．『解析』选C.电键S 断开，电路的总电阻变大，干路电流减小，R 4两端电压减小，则电容器两端的电压也减小，匀强电场的场强减小，小球受到的电场力减小，所以小球所受合力向下，C 正确．4．『解析』选BC.S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知a 点电势与电源负极电势相等，b 点电势与电源正极电势相等，A 错误；S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C 1＞C 2，由Q ＝CU 知此时Q 1＞Q 2，当S 闭合时，稳定状态下C 1与R 1并联，C 2与R 2并联，电路中电流I ＝E R 1＋R 2＝2 A ，此时两电阻两端电压分别为U 1＝IR 1＝6 V 、U 2＝IR 2＝12 V ，则此时两电容器所带电荷量分别为Q 1′＝C 1U 1＝3.6×10－5C 、Q 2′＝C 2U 2＝3.6×10－5 C ，对电容器C 1来说，S 闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，B 、C 正确，D 错误．考点四 两种U -I 图线的比较及应用[典例] 解析 由图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V ，内阻为r ＝E I 短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R 的阻值为1 Ω，该电源与电阻R 直接相连组成的闭合电路的电流为I ＝E r ＋R＝2 A ，路端电压U ＝IR ＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P ＝UI ＝4 W ，电源的效率为η＝UI EI ×100%≈66.7%，故选项A 、B 、C 正确，D 错误． 答案 ABC[题组训练]1.『解析』选ABC.在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻，r a ＞r b ，A 正确；在图象中作出定值电阻R 0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，I a ＞I b ，B 正确；R 0接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低，R 0接到b 电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C 正确，D 错误．2．『解析』选ACD.电源的输出电压和电流的关系为：U ＝E －Ir ，显然直线①的斜率的绝对值等于r ，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E ＝50 V ，r ＝50－206－0Ω＝5 Ω，A 正确，B 错误；当电流为I 1＝2.5 A 时，由回路中电流I 1＝E r ＋R 外，解得外电路的电阻R 外＝15 Ω，C 正确；当输出功率为120 W 时，由题图中P -I 关系图线看出对应干路电流为4 A ，再从U -I 图线读取对应的输出电压为30 V ，D 正确．。
高考物理一轮复习导学案9.2闭合电路欧姆定律
9.2闭合电路欧姆定律〖教学目标〗1.掌握闭合电路欧姆定律内容，掌握内电压、外电压及其与电流、外电阻的关系；2.掌握闭合电路中的几种功率及其与电流、电阻的关系；3.掌握电路中的典型问题的分析与求解方法。
〖教学过程〗活动一、闭合电路欧姆定律1.闭合电路的组成——内电路与外电路：2.电动势：（1）定义：（2）意义：3.闭合电路的内电压、外电压的关系：4.闭合电路欧姆定律内容：5.闭合电路欧姆定律的表达式：6.外电压与电流、外电阻的关系例1 (2019·江苏卷)如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω.断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为( )A. 1 ΩB. 2 ΩC. 3 ΩD. 4 Ω例2如图所示，当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电路中电压表和电流表示数的变化情况是( )A. V示数变大，A示数变小B. V示数变小，A示数变大C. R1消耗的功率变小，R2消耗的功率变大D. R1消耗的功率变大，R2消耗的功率变小例3在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，四个电表V1、V2、V3、A的示数分别用U1、U2、U3和I表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔU1、ΔU2、ΔU3和ΔI表示．下列说法中错误的是( )A. 电流表A示数变大B. ΔU2大于ΔU3C. ΔU1ΔI不变 D.ΔU2ΔI变小例4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，电流表示数变大，电压表示数为零B.若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大C.若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变小D.若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大活动二、电路中的几种功率1.内电路的热功率：2.电源的输出功率（1）与外电阻的关系：（2）与电流的关系：3.电源的总功率例5如图所示，电源的电动势E不变，内阻r为1.5 Ω，定值电阻R1为0.5 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5 Ω.关于此电路，下列说法中正确的是( )A.滑动变阻器R2阻值为1.0 Ω时，定值电阻R1消耗功率最大B.滑动变阻器R2阻值为2.0 Ω时，变阻器R2消耗功率最大C.滑动变阻器R2阻值为1.5 Ω时，电源输出功率最大D.滑动变阻器R2阻值为5 Ω时，电源总功率最大例6（2020·江苏卷)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，关于此时，下列说法中错误的是( ) A.车灯的电流变小 B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大例7(2022·江苏卷)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是( )A. R1B. R2C. R3D. R4例8如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器．当电阻R3的滑片P向右滑动的过程中( )A.电容器的带电荷量逐渐增大B.电容器放电C.流过R2的电流方向由a到bD.电源输出功率变大例9如图所示，R1、R2为定值电阻，C为电容器．闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中( )A.电阻R2中有向下的电流B.通过电阻R1的电流增大C.滑动变阻器R两端的电压变小D.电容器C极板所带电荷量变小。
人教版高考物理一轮复习闭合电路的欧姆定律学案
7 闭合电路的欧姆定律[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解内电路、外电路，知道电动势与内、外电压的关系.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.科学思维：1.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，培养逻辑思维能力.2.会从公式和图象两个角度分析路端电压U与电流I的关系，培养用图象法表述和分析图象问题的能力.一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的组成(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路.(2)内电路：如图1所示，电源内部的电路叫内电路，电源的电阻叫内电阻.图1(3)外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻.2.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：I＝ER＋r.(3)适用条件：外电路为纯电阻电路.二、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式：U＝E－Ir.2.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时，由I＝ER＋r可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大.(2)当外电阻R减小时，由I＝ER＋r可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小.(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝E r.1.判断下列说法的正误.(1)E＝U＋Ir适用于任何电路.(√)(2)某电源电动势为10V，内阻为2Ω，外接一线圈电阻为8Ω的电动机，则电路中的电流为1A.(×)(3)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.(√)(4)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.(×)(5)外电路短路时，电路中的电流无穷大.(×)2.如图2所示，电动势为2V的电源跟一个阻值R＝9Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8V，则电源的内阻为________Ω.图2答案 1一、闭合电路的欧姆定律如图为闭合电路的组成.(1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？答案(1)在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高.(2)EIt I2rt I2Rt EIt＝I2Rt＋I2rt(3)E＝IR＋Ir或I＝ER＋r1.内、外电路中的电势变化如图3所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高.图32.闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I ＝ER ＋r 、E ＝IR ＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.(2)U 外＝E －Ir ，E ＝U 外＋U 内适用于任意的闭合电路.例1 (2018·聊城市期末)如图4所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“4V,8W ”的小灯泡L 正常发光，当开关S 接b 点时，通过电阻R 的电流为1A ，这时电阻R 两端的电压为5V.求：图4(1)电阻R 的阻值； (2)电源的电动势和内阻. 答案 (1)5Ω (2)6V 1Ω解析 (1)当开关S 接b 点时，由欧姆定律得，电阻R 的阻值为R ＝U I ＝51Ω＝5Ω (2)当开关S 接a 时，U 1＝4V ，I 1＝P 1U 1＝84A ＝2A当开关S 接b 时，U 2＝5V ，I 2＝1A 根据闭合电路欧姆定律得： E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r 联立得：E ＝6V ，r ＝1Ω.[学科素养] 用闭合电路欧姆定律分析电动势、内阻与负载的关系，培养逻辑思维能力，让学生分析综合能力、推理等“科学思维方法”内化，让物理规律在学生头脑中得到了提炼和升华.本题体现了“物理观念”、“科学思维”这两种学科素养.针对训练1 在图5所示的电路中，R 1＝9Ω，R 2＝5Ω，当a 、b 两点间接理想的电流表时，其读数为0.5A ；当a 、b 两点间接理想的电压表时，其读数为1.8V.求电源的电动势和内电阻.图5答案 3V 1Ω解析 当a 、b 两点间接理想的电流表时，R 1被短路，回路中的电流I 1＝0.5 A ，由闭合电路欧姆定律得： E ＝I 1(R 2＋r )①当a 、b 两点间接理想的电压表时，回路中的电流 I 2＝U R 1＝1.89 A ＝0.2 A由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 2(R 2＋R 1＋r )② 联立①②并代入数据，解得：E ＝3 V ，r ＝1 Ω. 二、路端电压与电流、负载的关系1.在如图所示的电路中，电源的电动势E ＝10V ，内电阻r ＝1Ω，试求当外电阻分别是3Ω、4Ω、9Ω时所对应的路端电压.通过数据计算，你发现了怎样的规律？答案 外电压分别为7.5V 、8V 、9V.随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大.2.根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U 与干路电流I 之间的关系式，并画出U －I 图象. 答案 由E ＝U ＋U 内及U 内＝Ir 得 U ＝E －Ir ，U －I 图象为1.路端电压与负载的关系：U ＝E －U 内＝E －ER ＋r r ，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U ＝E ；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势. 2.路端电压与电流的关系：U ＝E －Ir .3.电源的U －I 图象：如图6所示是一条倾斜的直线，图象中U 轴截距E 表示电源电动势，I 轴截距I 0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻.图6例2 (多选)如图7所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )图7A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A 时的外电阻是18Ω 答案 AD解析 因该电源的U －I 图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E ＝6.0V ，但横轴上的截距0.5A 并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝|ΔU ΔI |＝6.0－5.00.5－0Ω＝2Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3A 时，外电阻R ＝EI －r ＝18Ω.故选A 、D. 针对训练2 两个电源的U －I 图象如图8所示，从图象中可以看出( )图8A.电池a 的电动势较大，内电阻较大B.电池a 的电动势较小，内电阻较小C.电池b 的电动势较小，内电阻较大D.电池b 的电动势较大，内电阻较小 答案 A解析 根据闭合电路欧姆定律知U ＝E －Ir ，故U －I 图象中图象与纵轴的交点等于电源的电动势，由题图可知，a 的电动势较大，图象斜率的绝对值表示电源的内阻，a 的斜率的绝对值较大，故a 的内阻较大，故A 正确.例3 如图9所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是( )图9A.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小B.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变C.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变D.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小答案 D解析 由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D 正确.1.(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( ) A.U 随R 的增大而减小 B.当R ＝0时，U ＝0 C.当电路断开时，I ＝0，U ＝0 D.当R 增大时，U 也会增大答案 BD2.(电源的U －I 图象的理解和应用)(多选)如图10所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC 平行于横坐标轴，DE 平行于纵坐标轴，由图可知，以下说法正确的是( )图10A.比值DEOE 表示外电路电阻 B.比值ACCD 表示电源内电阻 C.比值COAO 表示电源电动势D.矩形OCDE 的面积表示电源的输出功率 答案 ABD解析 由图象可知，D 点对应的路端电压大小可以用DE 表示，电路电流可以用OE 表示，外电路电阻R ＝U D I D ＝DEOE ，故A 正确；AC 段表示电源内电压，CD 表示电路电流，电源内阻r ＝U 内I ＝AC CD ，故B 正确；电源的电动势E ＝U 内＋U 外＝AC ＋CO ＝AO ，故C 错误；电源的输出功率P ＝U 外I ＝CO ×OE ＝S OCDE ，故D 正确. 3.(闭合电路欧姆定律的应用)如图11所示，电阻R 1＝8Ω，R 2＝3Ω，当开关S 接a 点时，理想电流表示数为1A ；当开关S 接b 点时，理想电流表示数为2A.求电源的电动势和内阻.图11答案10V2Ω解析开关S接通a时，E＝I1(R1＋r)开关S接通b时，E＝I2(R2＋r)代入数据：E＝1×(8＋r)E＝2×(3＋r)解得：E＝10V，r＝2Ω.4.(闭合电路欧姆定律的应用)(2018·烟台市期末)如图12所示的电路中，电源电动势E＝1.5V，内阻r＝0.6Ω，电阻R1＝3Ω，电阻R2＝4Ω，电阻R3＝6Ω.电压表为理想电表，闭合开关S，求：图12(1)通过电源的电流大小；(2)电源的内电压和电压表的示数.答案(1)0.25A(2)0.15V0.6V解析(1)R2、R3并联后与R1串联，则R2、R3并联电阻R23＝R2R3R2＋R3＝2.4Ω干路电流I＝Er＋R1＋R23＝0.25A(2)电源的内电压U r＝Ir＝0.15V，电压表的示数即为R2、R3的并联电压，U＝IR23＝0.6V。