高中物理2.3研究闭合电路第2课时课时精练(含解析)粤教版选修3_1
物理粤教版选修3-1课后训练：第二章第三节研究闭合电
研究闭合电路练习一、单项选择题1．关于电动势及闭合电路欧姆定律，以下说法正确的是（）．A．电动势越大，电源所提供的电能就越多B．电源电动势等于电源工作时转化的能量C．电源电动势越大，电源工作时电路中的总电流就越大D．电动势在数值上等于电源内外电路的电压之和2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是（）．A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随着增大B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随着内电压减小D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和3．下列关于闭合电路的说法中，错误的是（）．A．电源短路时，电源的内电压等于电动势B．电源短路时，路端电压为零C．电源断路时，路端电压最大D．电路的外电阻增加时，路端电压减小4．在如图所示的电路中，闭合开关，当滑动变阻器R1的触头向右移动时，电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2（均取绝对值），则ΔU1和ΔU2的大小关系为（）．A．ΔU1＞ΔU2 B．ΔU1＜ΔU2C．ΔU1＝ΔU2 D．条件不足，无法确定ΔU1和ΔU2的大小关系5．“嫦娥二号”卫星是“嫦娥一号”卫星的姐妹星，于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功．卫星在太空中可以利用太阳能电池板供电．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）．A．0.10 V B．0.20 VC．0.30 V D．0.40 V二、双项选择题6．如图所示电路中，L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，下列说法正确的是（）．A．L1变暗，L2变亮 B．L1变亮，L2变暗C．L2变暗，L3变亮 D．L1变暗，L4变亮三、非选择题7．如图，R1＝14 Ω，R2＝9 Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.4 A；当开关处于位置2时，电流表读数I2＝0.6 A．求电源的电动势E和内电阻r．8．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r所用的电路如图甲所示，一位同学测得的6（1（2）根据图线求出电池的电动势E＝________V，电池的内阻r＝________Ω．（3）若一位同学未画出图线，只选用其中两组U和I数据，可利用公式E＝U＋Ir算出E和r，这样做可能得出误差较大的结果，选用第________组和第________组数据，求得E、r的误差最大．参考答案1．答案：D 解析：电源电动势的大小与电源工作时转换的能量没有直接关系，选项A、B错．电源工作时电路中的总电流与电动势有关，但还与内外电路的电阻有关，因此，电动势大，总电流不一定大，选项C错．由实验的结果可知，选项D正确．2．答案：D 解析：无论任何情形下都有：E＝U外＋U内，电动势不变，所以A、B、C 均错，D对．3．答案：D 解析：由E＝IR＋Ir得，当外电路短路时，R＝0，E＝Ir，U外＝0，所以选项A、B正确；当外电路断路时，I＝0，Ir＝0，E＝U外，选项C正确；电路的外电阻增加时，路端电压增大，D项错误．4．答案：A 解析：电源的外电路是电阻R1和R2的串联，当变阻器的触头向右移动时，R1减小，总电阻减小，电路的总电流变大，电源的内电压升高，U1和U2的读数之和将减小，由欧姆定律知，U 2＝IR 2，U 2将变大，U 1将减小且U 1的减小量大于U 2的增加量，即ΔU 1＞ΔU 2，选项A 正确．5．答案：D 解析：电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E ＝800 mV ．由闭合电路欧姆定律得短路电流=E I r短， 所以电源内阻3380010== =20 4010E r I --⨯ΩΩ⨯短， 该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流800== mA=20 mA 2020E I R r ++，所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0.40 V ，选项D 正确．6．答案：AD 解析：P 向上移动，L 1所在支路总电阻增大，从而干路电阻增大，所以干路电流变小．路端电压升高，L 4变亮，所以L 4支路电流变大，从而L 3支路电流变小，L 3变暗，L 3所分电压降低，所以L 2两端电压升高，L 2变亮，L 2中电流升高，从而知L 1变暗．故只有A 、D 选项正确．7．答案：6 V 1 Ω解析：当开关接1时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝0.4 A×（R 1＋r ）当开关接2时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝0.6 A×（R 2＋r ）两式联立得：r ＝1 Ω E ＝6 V ．8．答案：（1）见解析图 （2）1.46 0.71 （3）3 4解析：（1）先建立坐标系，建立坐标系时纵轴的电压应从1.00 V 开始取点，再进行描点，然后连线．在连线时发现坐标（0.32,1.18）显然不在直线上，所以应将此点舍掉．连线如图所示．（2）连成线后，将线延长分别与两坐标轴相交，与纵轴的截距为1.46 V ，此即为电池的电动势．再利用点（0.12，1.37）和点（0.57,1.05）可求出这条直线的斜率的绝对值．1.37 1.05=0.71 0.120.57r -Ω≈Ω-． （3）由图知，当过第3组和第4组数据作直线时，此直线与原直线偏离最大，因此选用第3组和第4组数据求得的结果误差最大．。
高中物理第二章电路2.3研究闭合电路教案1粤教版选修3_1
学 内 容 与 教 师 活 动 设 计
第一课时： （一）电动势 教师引导：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流．那 么，导体中形成电流的条件是什么呢？ 学生回答： 导体中有自由移动的电荷， 导体两端有电势差． 教师：这两个条件能不能形成恒定的电流？ 学生：不能。 教师：要形成恒定的电流需要什么条件？ 学生：导体两端有恒定的电势差。 教师：怎样才会有恒定的电势差？ 学生：导体两端加上一个电源。 教师：从能量转化观点分析，电源是怎样的一种装置？ 学生： 电源是一种能够不断把其他形式的能转化为电能的 装置（课件板书） 。 教师：电源有哪几种？ 学生：干电池、蓄电池、锂电池……
研究闭合电路
1）巩固产生恒定电流的条件； （2）理解电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电 三维目 标 路时两极间的电压．理解电源内阻的概念。 （3）明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和． （4）掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义 （5）掌握电源电动势和内阻的测量方法。 电动势、内阻的概念与其在电路中的作用、闭合电路的欧姆定律是本节重点。应 重 点 用定律讨论路端电压随外电阻变化的规律也是本节重点． 电动势是本部教材难点，必须交待清楚。路端电压与电流（或外电阻）的关系， 难 课 点 是一个难点 型 教 □讲授 □习题 □复习 □讨论 □其它 因材施教
归纳： 1、电动势 （1）大小：电动势在数值上等于不接用电器时电源正负 两极间的电压，即断路时的路端电压。 电源电动势总等于电路中通过一个单位正电
荷（即+1C 的电荷）时电源提供的能量。 （2）矢标性：电动势 E 是标量。为方便研究问题，规定 电源内部电流方向为由电源负极指向正极方向。 （3）单位：伏特（V） （4）物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电势能 本领的物理量。 （5）决定因素：由电源本身特性决定，取决于电极材料 的性质，与电源体积无关，与外电路无 关，不同电源的电动势一般不同。 （6）电动势的作用：维持电路两端的电压。
高中物理 第二章 电路 第三节 研究闭合电路练习 粤教版选修3-1
第二章 电路 第三节 研究闭合电路A 级 抓基础1．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V解析：电池板开路电压等于电动势E ＝800 mV.短路时I ＝E r，求得内阻r ＝20 Ω.再由欧姆定律或电压分配关系，可得外接20 Ω电阻时的路端电压为0.40 V .答案：D2．如下图所示，直线A 为电源的U －I 图线，直线B 为电阻R 的U －I 图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的电动势和内阻是( )A ．3 V ，1 ΩB ．2 V ，1 ΩC ．3 V ，0.5 ΩD ．2 V ，0.5 Ω解析：从图中可以看出电源的电动势为3 V ，电源内阻r ＝0.5 Ω，所以C 正确． 答案：C3．如图所示电路，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光．过了一会儿，两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零．如果电路只有一处故障，则故障可能是( )A．电灯L1断路B．电灯L2断路C．电灯L1短路D．电灯L2短路解析：电灯L1断路，则整个电路中都没有电流，灯都不亮，电表无示数．符合题意．故A正确；电灯L2断路．则电压表会与灯L1串联，电压表分担电源电压有示数，由于电压表的内阻很大，电路中电流很小，灯不亮，电流表无示数．不合题意．故B错误；电灯L1短路，灯L2会分担电源电压，会变亮，电表有示数．不合题意．故C错误；电灯L2短路，电压表也短路无示数．但灯L1会分担电源电压，会变亮，电流表有示数．不合题意．故D错误．答案：A4．一电源(电动势为E，内阻为r)，当它和一标有“6 V 3 W”的小灯泡构成闭合回路时，小灯泡恰好正常发光．如果该电源与一标有“6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路，则该灯泡( )A．正常发光B．比正常发光暗C．比正常发光亮D．因不知电源内阻的大小，故无法确定解析：“6 V 3 W”的小灯泡的电阻为12 Ω，而“6 V 6 W” 的小灯泡的电阻为6Ω.由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r知，电阻减小回路电流增大，而U＝E－Ir路端电压减小，小于6 V，所以比正常发光暗．答案：B5．如图所示电路中，电源的总功率是40 W，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，a、b两点间的电压是4.8 V，电源的输出功率是37.6 W．求：(1)通过电源的电流； (2)电源电动势E ； (3)电源的内电阻r . 解析：R 1中的电流：I 1＝U ab R 1＝1.2 A ，R 2中的电流：I 2＝U abR 2＝0.8 A ，总电流：I ＝I 1＋I 2＝2 A ， 电源总功率：P 总＝EI ， 电源电动势：E ＝P 总I＝20 V ，电源内部消耗的功率：P 内＝P 总－P 出＝2.4 W ， 由P 内＝I 2r, 电源内阻：r ＝P 内I 2＝0.6 Ω.答案：见解析B 级 提能力6．(多选)如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略．已知定值电阻R 1＝10 Ω，R 2＝8 Ω.当开关S 接到位置1时，电压表V 的示数为2 V ；当开关S 接到位置2时，电压表V 的示数可能为( )A ．2.2 VB ．1.9 VC ．1.6 VD ．3 V解析：由I ＝ER ＋r，U ＝E 1＋r R，电阻变小而路端电压变小，读数应小于2 V ，但大于零，所以选B 、C.答案：BC7．(多选)如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( )A ．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B ．灯多时各灯两端的电压较低 C．灯多时通过电池的电流较大 D ．灯多时通过各灯的电流较大解析：由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，选项C 正确．此时电源的内电压越大，路端电压越低，选项B 对．流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A 正确，选项D 错．答案：ABC8．如图所示，电路中A 、B 两灯均正常发光，R 为一滑动变阻器，P 为滑片，若将滑片向下滑动，则( )A ．A 灯变亮B ．B 灯变亮C ．R 1上消耗功率变小D ．总电流变大解析：当滑片向下滑动时R 电阻减小，外电路总电阻减小，由I ＝ER 总＋r可知干路电流I 增大，D 对；由U ＝E －Ir 可知路端电压变小，所以A 两端的电压变小，A 灯泡变暗，由U B＝E－I(r＋R1)知U B变小，B灯泡变暗；而由P＝I2R1知R1上消耗的电功率变大，C错．答案：D9．(多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是( )A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1<r2D．当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大解析：因为UI图线与纵坐标的交点为电动势，所以E1＝E2；而斜率为电源内阻可知r1< r2，由横坐标可知I1>I2 .答案：AD10．(多选)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，电路的电流就越大C．闭合电路中，电流越小，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解析：在闭合电路中在电源内部由于非静电力做功电流从电势低的地方流向电势高的地方，A错；由U＝E－Ir可知路端电压越大，电流越小，B错C对；而U＝ER＋rR，当外电阻增大时，路端电压也增大，D对．答案：CD11．在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝4 Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当电键K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)电键K 接a 时，通过电源的电流和电源两端的电压； (2)电源的电动势和内电阻．解析：(1)K 接a 时，R 1被短路，外电阻为R 2，根据电功率公式：P ＝I 2R 2 ，得：I 1＝P R 2＝1 A ，P ＝U 21R 2，得：U 1＝PR 2＝4 V.(2)K 接a 时，有E ＝U 1＋I 1r ＝4＋r ，① K 接b 时，R 1和R 2串联，R ′外＝R 1＋R 2＝6 Ω， 通过电源电流I 2＝U 2R 1＋R 2＝0.75 A ，这时有：E ＝U 2＋I 2r ＝4.5＋0.75 r ，② 由①②可得：E ＝6 V ，r ＝2 Ω. 答案：见解析12．如图所示的电路中，电源的电动势E ＝12 V ，内阻未知，R 1＝8 Ω，R 2＝1.5 Ω，L 为规格“3 V 3 W”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光(不考虑温度对灯泡电阻的影响)．试求：(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻； (2)电源的内阻；(3)开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率． 解析：(1)灯泡的额定电流：I 0＝P 0U 0＝33A ＝1 A ，灯丝电阻R L ＝U 20P 0＝323Ω＝3 Ω.(2)断开S 时，灯L 正常发光，即I 1＝I 0，根据闭合电路欧姆定律：E ＝I 0(R 1＋R L ＋r )，得 r ＝EI 0－(R 1＋R L )＝121Ω－(8＋3) Ω＝1 Ω.(3)闭合 S 时，设外电路总电阻为R 外：R 外＝R L ·R 2R L ＋R 2＋R 1＝9 Ω，设干路电流为I 总， I 总＝ER 外＋r＝1.2 A ，灯两端的电压U L ，U L ＝I 总·R L ·R 2R L ＋R 2＝1.2 V ，灯的实际功率P L ，P L ＝U 2L R L＝0.48 W.答案：见解析。
高中物理粤教版选修3-1第二章第三节-研究闭合电路
小结： 闭合电路欧姆定律的表达形式有：
① I E （I、R间的关系） Rr
② E=U外+U内 ③ U=E-Ir （U、I 间的关系）
注意：①适用于外电路为纯电阻电路 ② ③适用于一切电路．
四、研究闭合电路的欧姆定律
E=U外+U内
外电路
对内外电路分别应用欧姆定律
RK
U外=IR U内=Ir
E IR Ir
I E Rr
内电路 Er
四、闭合电路的欧姆定律
I E Rr
闭合电路中的电流跟电源的电 动势成正比，跟内、外电路的 电阻之和成反比。
I=U/R称部分电路的欧姆定律
五、路端电压与负载的关系
2．用电动势为12 V的内阻不可忽略的直流电源对某 纯电阻电路供电，此时电源的路端电压为8 V，输出 电流为2 A．若将外电路电阻增大到原来的2倍，则 输出电流和路端电压分别是多少？
解析：由题设可知， R1＝U1/I1＝4 Ω， 而 E＝I1(R1＋r) 得 r＝2 Ω. R2＝2R1＝8 Ω， 则 I2＝R2E＋r＝1.2 A， U2＝I2R2＝9.6 V
由 E=U+U内 及U内=Ir 可知路端电压为
U=E-Ir
五、路端电压与负载的关系
U=E-Ir
１、如图电路：
I E Rr
R增大，电流减小，路端电压增大 R减小，电流增大，路端电压减小 特别提醒：在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)
，将引起电路总电阻的增大(或减小)．
Er
× × ×
并联支路越多，外电路总 电阻越小，则总电流就越 大，内电压就越高，那路 端电压就只能减小了。
Er
依次闭合控制小
灯泡的开关，小
灯泡的亮度有什
高中物理 2.3《研究闭合电路》学案 粤教版选修3-1
研究闭合电路1．非纯电阻电路问题例1．如图1所示电路，电动机的线圈电阻是1Ω，电动机工作时电压表的示数是12V，电池组的电动势是22V，内电阻是0.5Ω，电阻R上消耗的电功率是18W。
求：（1）电阻R的大小；（2）电动机输出的功率。
教师：同学们用两分钟的时间思考，然后请两个同学到黑板上来做这道题。
学生可能出现的错解是：解1：因为电动机的电压是12V，电动机线圈的电阻是1Ω，所以电路中的电流I=U／R线=12／1=1A，电阻R=P／I2=18／I2=18Ω。
解2：I=E／R总=22／（1＋R＋0.5）（1）电阻R上消耗的电功率是18W，P=18W=I2R（2）（1）、（2）式联立，解出I和R的值。
教师：以上两种错解主要表现为不能正确的理解欧姆定律，在含有电动机的非纯电阻电路中，乱套公式，不考虑公式的物理意义。
本题是非纯电阻电路，应从能量的分配和转化的角度去思考和解答。
在电路中，电源的作用是把其他形式的能量转化为电能，是电路中的总能量。
用电器在电路中的作用是把电能转化为其他形式的能，本题中，电阻R是把电能转化为内能，是纯电阻；电动机是把电能转化为机械能。
根据能量守恒定律，电源转化来的总电能=电源内部电阻消耗的能量+外电路用电器消耗的能量，即IE=I（U内＋U外）=I（UR＋r＋U动），所以，E=UR+r＋U动，UR＋r=22-12=10（V）又因为UR＋r=I（R＋r）=10V=I（R＋0.5）（1）P=18W=I2R （2）故R=4.5Ω，I=2A。
电动机输出的机械能=电路输入电动机的电能IU动-电动机线圈电阻消耗的能量I2R动，故P=IU动-I2R动=20（W）2．动态电路问题教师：电路中某个电阻发生变化会对整个电路产生影响，而整体的变化又制约着局部。
对变化电路的一般分析步骤是：从局部某一电阻的变化，确定总电阻的变化，进一步利用闭合电路的欧姆定律确定总电流、路端电压的变化，再逐步分析局部电流、电压及电功率的变化。
高二物理粤教版选修31 2.3研究闭合电路(上课用)(共29张PPT)
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/62021/9/6Monday, September 06, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 8:13:05 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/62021/9/62021/9/6Sep-216-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/62021/9/62021/9/6Monday, September 06, 2021
I E Rr
闭合电路中的电流跟电源的电 动势成正比，跟内、外电路的 电阻之和成反比。
I=U/R称部分电路的欧姆定律
五、路端电压与负载的关系
由 E=U+U内 及U内=Ir 可知路端电压为
U=E-Ir
五、路端电压与负载的关系
U=E-Ir
I E Rr
R增大，电流I减小 ，路端电压U增大
特例：外电路断路时 R ， I0， U 路 E
研究闭合电路内外 电压关系
电压实压（表验又V1称表测路量明端外电：电压路E）=电U外电源（+压内又U内表部称电内V2测路电量电压电压）
闭合电路上电势的降落
Er
R
Er
U内=Ir
R
Er
U内=Ir
R
Er
U内=Ir
R
Er
U内=Ir
R
Er
U内=Ir U外=IR
R
Er
U内=Ir U外=IR
粤教版高中物理选修3-1同步练习：2-3研究闭合电路
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！2.3研究闭合电路(15分钟50分)一、选择题(共7小题，每小题6分)1．(多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( )A．电路通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转化为电能B．电池接入电路时，其两极间的电压是2 VC．电池没有接入电路时，其两极间的电压是2 VD．铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1 .5 V)大ACD[铅蓄电池的电动势为2 V，表示电路通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转化为电能，选项A正确；根据闭合电路欧姆定律可知，电池接入电路时，其两极间的电压小于2 V，选项B错误；电池没有接入电路时，其两极间的电压是2 V，选项C正确；电动势反映把其他形式的能转化为电能的本领，则铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1 .5 V)大，选项D正确；故选ACD.] 2．(多选)对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是( )A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，则它们做功的快慢相同BD[电池的电动势取决于正、负极材料及电解液的化学性质，与体积大小无关，A错误．电池的容量与体积大小有关，B正确．电池的内阻与体积大小无关，C错误.1号和5号电池电动势相同，电流相同时，做功快慢也相同，D正确．]3.如图2311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，○V与○A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( )图2311A．○V的读数变大，○A的读数变小B．○V的读数变大，○A的读数变大C．○V的读数变小，○A的读数变小D．○V的读数变小，○A的读数变大B[S断开时，外电路总电阻增大，总电流减小，故路端电压增大，电压表示数增大，由于R3两端电压增大，故通过R3的电流增大，电流表示数增大，故B正确．]4. (多选)如图2312所示的电路中，当滑动变阻器R接入电路的阻值增大时( )图2312A．A、B两点间的电压U增大B．A、B两点间的电压U减小C．通过R的电流I增大D．通过R的电流I减小AD[引入等效电源的概念，把电池组、R1看做一个等效电源，则AB为等效电源的输出端，A、B 两点间的电压U为输出电压，可变电阻R和R2为负载，当可变电阻R的阻值增大时，等效电源的路端电压增大，通过负载R的电流减小．]5．如图2313所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( )图2313A．电源的电动势为6.0 VB ．电源的内阻为12 ΩC ．电源的短路电流为0.5 AD ．电流为0.3 A 时的外电阻是12 ΩA [因电源的U －I 图像纵轴坐标并不是从零开始，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E ＝6.0 V ，但横轴上的截距0.5 A 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＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3 A 时，外电阻R ＝EI－r ＝18 Ω.]6．如图2314所示电路，闭合开关S ，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )图2314A ．电流表坏了或未接好B ．从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路C ．灯L 2的灯丝断开或灯座未接通D ．电流表和灯L 1、L 2都坏了B [因电压表有示数，则说明电流表与灯泡L 2没有断路，可能是从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路．]7．如图2315所示，A 灯和B 灯都未正常发光，当滑动变阻器R 的滑片P 向上滑动时，两灯亮度的变化是( )图2315A ．A 灯变亮，B 灯变亮 B ．A 灯变暗，B 灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗A[当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，接入电路的有效电阻变大，R与灯A的并联电阻变大，闭合回路的总电阻变大，则总电流变小，由U＝E－Ir可知路端电压变大，灯B两端电压变大，则灯B变亮；由串联电路的分压关系可知灯A两端电压变大，则灯A也变亮．因此选项A正确．]二、非选择题(1小题，共8分)8．(8分)如图2316所示的电路中，电阻R＝10 Ω，当开关S打开时，理想电压表示数为6 V．当开关S合上时，电压表示数为5.46 V，则电源的内阻为多少？图2316【解析】当S打开时，R外→∞，E＝U外＝6 V；S闭合时，U外＝IR，即5.46＝I×10 Ω.所以I＝0.546 A.再由E＝U外＋I·r，即6＝5.46＋0.546r，得r≈1 Ω.【答案】 1 Ω[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(共3小题，每小题6分)1．(多选)如图2317所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻电路)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )图2317A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻AC[甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路为纯电阻电路说明两电源的外电阻相等，故A正确；图线的斜率的绝对值大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率的绝对值大于图线乙的斜率的绝对值，表明电源甲的内阻大于电源乙的内阻，故D错误；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明电源甲的电动势大于电源乙的电动势，故C正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内＝Ir，因为电源甲的内阻较电源乙的内阻大，所以当电流都为I0时，电源甲的内电压较大，故B错误．故选A、C.]2.如图2318所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片P向b端滑动，则( )图2318A．电灯L更亮，电流表的示数减小B．电灯L更亮，电流表的示数增大C．电灯L更暗，电流表的示数减小D．电灯L更暗，电流表的示数增大A[变阻器的滑片P向b端滑动，R1接入电路的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，电流表的示数减小，路端电压U增大，电灯两端电压增大，电灯L更亮，A正确，B、C、D错误．]3．如图2319所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )图2319A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小B[滑动触头由a向b移动时，R2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，则内电压增大，路端电压减小，故U减小；总电流增大，R3两端电压也增大，所以并联电压减小，故I1减小，I2增大．]二、非选择题(3小题，共32分)4．(8分)如图2320所示，当滑动变阻器的滑片向上端移动时，电流表、和电压表、示数如何变化？图2320【解析】当滑片上移时，R4接入电路的电阻变大，因此混联电路的总电阻也随之增大，总电阻增大，由I＝Er＋R知，总电流I减小，示数变小，U外＝E－Ir，路端电压变大，示数变大．U2＝IR1，I减小，故U2减小，示数减小．U并＝E－Ir－U2，故U并增大，I2＝U并R2＋R3，故I2增大，示数变大．【答案】见解析5．(12分)在图2321所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V．求电源的电动势和内电阻．图2321【解析】当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I1＝0.5 A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R2＋r)代入数据得：E＝0.5(5＋r) ①当a、b两点间接理想的电压表时，回路中的电流I2＝UR1＝1.89A＝0.2 A由闭合电路欧姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r)即E＝0.2(14＋r) ②联立①②得：E＝3 V，r＝1 Ω.【答案】 3 V 1 Ω6．(12分)在图2322甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的．求：甲乙图2322(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值．【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得：E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r解得E＝20 V，r＝20 Ω.(2)当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：R2＝U BI B＝40.8Ω＝5 Ω.(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大，设此时外电路总电阻为R，由图象中A点坐标求出：R＝U AI A＝160.2Ω＝80 Ω.又R＝R1R3R1＋R3＋R2，代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3＝300 Ω. 【答案】(1)20 V 20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω。
高中物理第2章电路第3节研究闭合电路课件粤教版选修3_1
图 2-3-7
2．实验原理：闭合电路的欧姆定律． 3．数据处理
(1)计算法：运用方程组EE＝＝UU12＋＋II12rr 解 E 和 r，然后多次测量，求 E、r 的平均值． (2)图象法：作 U-I 图线如图 2-3-8 所示：电动
ΔU 势 E＝__U__0 _，内阻 r＝__Δ_I__.
[后思考] 闭合电路欧姆定律公式中，E、R、r 的物理意义各是什么？ 【提示】 E 代表电源电动势，R 代表外电路电阻，r 代表电源的内阻．
[合作探讨] 探讨 手电筒中的电池用久了，虽然电动势没减小多少，但小灯泡却不怎 么亮了，为什么？ 【提示】 电池用久了电动势基本不变但内阻明显增大，根据 I＝R＋E r可知 通过小灯泡电流减小，小灯泡功率减小，灯泡变暗．
[再判断] 1．电源的电动势单位与电压的单位相同，因此，电动势就是电压．( ×) 2．一个完整的电路包括电源、开关、用电器和若干导线．( √ ) 3．闭合电路中的总电阻指的是内电路与外电路电阻之和．( √ )
[后思考]
如图 2-3-1 所示，生活中会用到“个头”大小不同各种
干电池，如人们熟知的“1 号”、“2 号”、“5 号”、“7
【答案】 D
4．(多选)如图 2-3-5 所示的是两个闭合电路中两个电源的 U-I 图象，下列说 法中正确的是( ) 【导学号：30800020】
图 2-3-5 A．电动势 E1＝E2，内阻 r1<r2 B．电动势 E1＝E2，内阻 r1>r2 C．电动势 E1＝E2，发生短路时的电流 I1<I2 D．当两电源的工作电流变化相同时，电源 2 的路端电压变化较大
“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的 电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时， 与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增 大．
高二物理粤教版选修3-1课时作业：2.3研究闭合电路
2.3 研究闭合电路1.(闭合电路欧姆定律的理解)(双选)若E表示电动势，U表示电源外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是() A．U′＝IR B．U′＝E－UC．U＝E＋Ir D．U＝RR＋rE答案BD2．(闭合电路欧姆定律的应用)(单选)电动势为3 V的电池，在电路中输出3 A的电流，由此可知()A．内、外电阻相差1 ΩB．内、外电阻之和为1 ΩC．外电阻为1 ΩD．内电阻为1 Ω答案 B解析由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r得：R＋r＝1 Ω，选B.3．(路端电压与负载的关系)(双选)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＝0C．当电路断开时，I＝0，U＝0D．当R增大时，U也会增大答案BD4．(U－I图象的理解和应用)(双选)图10所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是()图10A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1>r2D．当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案AD解析由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.当I＝0时电动势E等于路端电压U，即U －I图线和U轴的交点就是电源电动势，由题图知，两电源的电动势相等．当U＝0时I＝Er，U－I图线和I轴的交点就是短路电流，由题图知I1>I2，A正确．而r＝|ΔUΔI|，即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知r1<r2，B、C错误．当工作电流变化量相同时，因为r1<r2，电源2内电压变化较大，由闭合电路的欧姆定律E＝U外＋U内，可知电源2的路端电压变化较大，D正确．题组一闭合电路欧姆定律的理解1．(双选)在闭合电路中，下列叙述正确的是()A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B．当外电路断开时，路端电压等于零C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D．当外电阻增大时，路端电压也增大答案AD2．(单选)在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是()A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和答案 D题组二闭合电路欧姆定律的应用3．(单选)如图1所示的电路中，把阻值R为2 Ω的电阻改变为阻值为6 Ω的电阻时，电流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻应为()图1A．4 ΩB．8 ΩC．6 ΩD．2 Ω答案 D解析根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2 Ω时，E＝I(2＋r)；当R＝6 Ω时，E＝I2(6＋r)，解得r＝2 Ω，故选D.4．(单选)如图2所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，理想电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为()图2A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶2答案 D解析S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3 V．S闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.5．(单选)一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10 V B．0.20 VC．0.30 V D．0.40 V答案 D解析由已知条件得：E＝800 mV.又因I短＝Er，所以r＝EI短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω.所以U＝IR＝ER＋rR＝80020＋20×20 mV＝400 mV＝0.40 V，选项D正确．6．(单选)有两个阻值相同都为R的电阻，串联起来接在电动势为E的电源上，通过每个电阻的电流为I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻的电流为2I/3，则该电源的内阻是()A．R B．R/2C．4R D．R/8答案 C解析由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I＝E2R＋r，两电阻并联时23I＝12·ER2＋r，解得r＝4R，故选C.7．(单选)如图3所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8 V，则电源的电动势等于()图3A．1 V B．1.2 VC．2 V D．4 V答案 C解析当S闭合时，I＝UR1＝11A＝1 A，故有E＝I(1.5＋r)；当S断开时，I′＝U′R1＝0.8 A，故有E＝I′(2＋r)，解得E＝2 V，C正确．题组三U－I图象的应用8．(双选)如图4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()图4A．路端电压都为U1时，它们的外电阻R A>R BB．电流都是I1时，两电源内电压相等C．电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势D．电路A中电源的内阻大于电路B中电源的内阻答案CD解析在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见E A>E B，r A>r B.图中两直线的交点坐标为(I1，U1)，由R＝UI可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等．由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等．所以选项C、D正确．9．如图5甲所示电路图中，若电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U—I图线分别如图乙所示，求：图5(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压；(3)电源的输出功率．答案(1)4 V 1 Ω(2)3 V(3)3 W解析(1)由题图乙所示U—I图线知：电源电动势E＝4 V，短路电流I短＝4 A，故内阻r＝EI短＝1 Ω.(2)由题图乙知：电源与电阻构成闭合回路时对应的路端电压U＝3 V.(3)由题图乙知：R＝3 Ω，故P出＝I2R＝3 W.题组四综合应用10．如图6所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V 2.5 W”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1 A，此时电阻R两端的电压为4 V．求：图6(1)电阻R的阻值；(2)电源的电动势和内阻．答案(1)4 Ω(2)6 V 2 Ω解析(1)电阻R的阻值为R＝U2I2＝41Ω＝4 Ω.(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5 V，I1＝P1U1＝2.55A＝0.5 A.当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A，联立解得E＝6 V，r＝2 Ω.11．如图7所示的电路中，已知电源电动势E＝36 V，内阻r＝2 Ω，R1＝20 Ω，每盏灯的额定功率都是2 W，额定电压也相同．当S闭合，R2调到14 Ω时，两灯都正常发光；当S断开，要使L2仍正常发光，则R2应调到何值？图7答案50 Ω解析设所求阻值为R2′，当灯L1和L2都正常发光时，加在灯两端电压为额定电压U L.当S闭合时，E1＝U L＋I1(R1＋r＋R2)，当S断开时，E2＝U L＋I2(R1＋r＋R2′)，又因为E1＝E2＝E，I1＝2I2＝2I L(I L为灯泡额定电流)，得I L(R1＋r＋2R2－R2′)＝0，但I L ≠0，所以R1＋r＋2R2＝R2′，即R2′＝20 Ω＋2 Ω＋2×14 Ω＝50 Ω.12．如图8所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.图8(1)若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？(2)若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？答案(1)6 V(2)1 A解析(1)若在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有I1＝ER1＋R2＋r＝124＋6＋2A＝1 A.理想电压表读数为U V＝I1R2＝6 V.(2)若在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻大小R23＝R2R3R2＋R3＝6×36＋3Ω＝2 Ω根据闭合电路欧姆定律，有I2＝ER1＋R23＋r＝124＋2＋2A＝1.5 A.理想电流表读数为I ′＝R 2R 2＋R 3I 2＝66＋3×1.5 A ＝1 A.。
高中物理《2.3 研究闭合电路(3课时)》教案 粤教版选修3-1
广东省陆河外国语学校高中物理《2.3 研究闭合电路（3课时）》教案（粤教版选修3-1）一、教学目标（一）知识目标1、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
3、知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
4、理解路端电压与电流(或外电阻)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。
5、理解闭合电路的功率表达式。
6、理解闭合电路中能量转化的情况。
（二）能力目标1、培养学生分析问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。
2、理解路端电压与电流（或外电阻）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、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。
（三）情感目标1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点。
2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系。
3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想观点。
二、教学思路1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法．从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论．教学中不要求论证这个结论．教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论．需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的．电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，作为电源，有正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极．2、路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点．希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释．路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线．学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势．因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势．在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题．3、最后讲述闭合电路中的功率，电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中．三、重点、难点分析（一）重点：1、电动势是表示电源特性的物理量2、闭合电路欧姆定律的内容；3、应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律．（二）难点：1、闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和．2、短路、断路特征3、应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系。
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1 2.3 研究闭合电路 第2课时 在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用． A．干电池(电动势约为1.5 V) B．直流电流表(量程为0～0.6～3 A，0.6 A挡内阻为0.10 Ω，3 A挡内阻为0.025 Ω) C．直流电压表(量程为0～3～15 V，3 V挡内阻为5 kΩ，15 V挡内阻为25 kΩ) D．滑动变阻器(阻值范围为0～15 Ω，允许最大电流为1 A) E．滑动变阻器(阻值范围为0～1 000 Ω，允许最大电流为0.5 A) F．开关 G．导线若干 H．电池夹 (1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)给图2－4－9所示的实物图连线．
图2－4－9 (2)根据实验记录，画出的U－I图象如图2－4－10所示， 可得待测电池的内阻r＝________Ω(保留1位有效数字)．
图2－4－10 答案 (1)如下图所示 (2)1
解析 (1)实物连接图如上图所示，首先是仪器选择，只有1节干电池，故电压表选C(0～3 V)；2
整个实验电路中只要不造成短路现象，在此实验中电池放电电流也不宜超过0.6 A，故电流表量程应选B(0～0.6 A)；由以上知滑动变阻器应选D(0～15 Ω)；还要用开关F、导线G和电池夹H.其次是电路选择，题目要求系统误差较小，应采用右图所示的电路．所以选用器材代号为：A、B(0～0.6 A)、C(0～3 V)、D(0～15 Ω)、F、G、H.
(2)由U－I图象可知E＝1.5 V，r＝1.5－0.70.8－0 Ω＝1 Ω.
(时间：60分钟) 1．(双选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中正确的是( ) A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B．应选用内阻较小的电压表和电流表 C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小 答案 AC 解析 伏安法测电池的电动势和内阻实验中，应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，滑动变阻器阻值不能太大，如果太大不便于调节． 2．(双选)为测定电池的电动势和内阻，待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( ) A．一只电流表和一只电阻箱 B．一只电压表和一只电阻箱 C．一只电流表和一个滑动变阻器 D．一只电压表和一个滑动变阻器 答案 AB 解析 由E＝IR＋Ir知测E、r用一只电流表测电流，用电阻箱改变外电阻并读出阻值，只要获得两组I、R数据即可求得E、r，用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻，故A正确，C
错误；由E＝U＋UR·r知测E、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U、R值求出E、r，故B正确；若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以，因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定，故D错误． 3．在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选： A．电压表量程为15 V; B．电压表量程为3 V； C．变阻器为(20 Ω，3 A); D．变阻器为(500 Ω，0.2 A)． (1)电压表应该选____________(选填“A”或“B”)，这是因为____________________． (2)变阻器应选______________(选填“C”或“D”)，这是因为__________________． 答案 (1)B 读数既准确、又方便 (2)C 滑动变阻器D的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便 解析 电学仪器的选择最主要的有两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于电源电动势约为1.5 V，故选量程为0～3 V的电压表，读数既准确，又方便，D变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器． 3
4．给你一个电压表、一个电阻箱、电键及导线等器材： (1)在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路图． 错误! (2)在实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，电压表读数为0.90 V；若将电阻箱拨到如图2－4－11甲所示的位置时，电压表读数如图2－4－11乙表盘所示．根据以上数据，可以算出该节电池的电动势E＝______ V，内电阻r＝________ Ω(结果保留两位有效数字)．
图2－4－11 答案 (1)电路图如图所示
(2)1.3 19 解析 由E＝0.9＋0.945r，E＝1＋168r，得E＝1.3 V，r＝19 Ω. 5．在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，某同学的实际连线如图2－4－12甲所示．(电流表A：0～0.6～3 A，电压表V：0～3～15 V) (1)经仔细检查、诊断知，该图中有两处不太合理的连线，那么这两处不太合理的连线对应的编号是________． (2)若利用改正后的正确的连线图，实验后，测得数据，并画出电源的输出特性图象(U－I图)如图乙．则该电源的电动势为________，电源内阻为________．
图2－4－12 答案 (1)⑤⑥ (2)3 V 2 Ω 6．某同学在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路图如图2－4－13甲所示． (1)按图甲电路原理图将图乙实物连接起来； 4
甲 乙 图2－4－13 (2)该同学按上述电路图正确连接好实验电路，合上开关S后，当滑动变阻器的滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数几乎不变，直到当滑动触头P滑至邻近B端时，电压表的示数急剧变化，出现上述情况的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示．请你根据这些数据帮他在图2－4－14中画出U－I图象，并由图得出电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω； I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 U/V 1.20 1.00 0.80 0.60
图2－4－14 答案 (1)如图所示
(2)滑动变阻器的总电阻太大 (3)1.48 3.0 如图所示
7．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图2－4－15(a)． (1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接． (2)请完成下列主要实验步骤： ①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是________； ②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V； ③将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1. (3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字)． 5
图2－4－15 答案 (1)如图所示 (2)①20 Ω ③闭合 (3)0.69 Ω
解析 (2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R＝20 Ω；将S1闭合，S2断开，电压表示数为电源电动势E＝1.49 V，将S2再闭合，电压表示数为R两端电压．将电压表视为理想电表，则干
路电流I＝UVR＝1.1620 A＝0.058 A.
(3)因为I＝ER0＋R＋r，所以r＝EI－R0－R＝1.490.058－5－20 Ω≈0.69 Ω. 8．如图2－4－16甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10 000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻大得多)，A2为理想电流表．
图2－4－16 (1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线完成实物图． (2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________(选填“a端”、“中央”或“b端”)． (3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为 I1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I2/mA 480 400 320 232 140 68 6
图2－4－17 在如图2－4－17所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1I2曲线． (4)利用所得曲线求得电源的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω.(保留两位小数) (5)该电路中电源输出的短路电流Im＝________A. 答案 (1)见解析图 (2)b端 (3)见解析图 (4)1.49 0.60 (5)2.5 解析 (1)由电路图连线如图
(2)闭合开关S前，为保护电路，应使连入电路的滑动变阻器阻值最大，故滑动端c置于b端．
(3)连线如图 (4)电路中A1与R1串联等效于电压表，纵轴截距为0.149 mA，对应电压值U＝0.149×10－3×104 V＝1.49 V，
故电动势E＝1.49 V，内阻r＝ΔUΔI＝0.60 Ω.
(5)短路电流Im＝Er＝1.490.60 A＝2.5 A. 9．贾老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻．所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．