10.5 闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻（第1、2课时）-2024-2025学年上海市高二物理必修三同步讲义（沪科版2020）

第五节 闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻 第 1 课时 闭合电路欧姆定律 课时聚焦 一、闭合电路的相关概念 1．闭合电路（或称全电路）由电源，用电器和导线等组成的完整回路。 2．外电路和内电路：闭合电路可以分为两部分，其中电源外部的电路称为外电路，电源内部的电路称为内电路。 3．外电阻 R 和内电阻 r：外电路对电流的阻碍作用称为外电阻，用 R 表示；内电路对电流的阻碍作用称为内电压，简称内阻，用 r 表示。 4．外电压 U外 和内电压 U内：电路两端的电压称为外电压，也称为端电压，它是电源正负极两端的电压，若电路电流为 I，则 U外 = ______；内电路两端的电压，称为内电压，U内 = ______。 5．电动势 E：内、外电压之和为恒量，这一恒量称为电源电动势，E = __________，单位为 V。 · 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。 【例 1】 （多选）关于闭合电路、外电路和内电路，正确的理解是（ ） A．持续稳定的电流必须在闭合电路内流动 B．外电压可以用欧姆定律计算，内电压不可以用欧姆定律计算 C．外电压和内电压都是电源两极板间的电势差 D．当闭合电路中有电流时，正电荷在外电路从电源正极流向负极，在内电路从电源负极流向正极 二、．闭合电路欧姆定律 在闭合电路中电流与电源电动势 E 成正比，与内、外电阻的阻值之和 R + r 成反比。即 I = ________ 基本解题思路：在闭合电路中有六个电学量，即 E、r、R、U外、U内、I，任意知道三个量可求得另外三个。常用的表达式还有： E = U外 + Ir，U外 = E 【例 2】 关于闭合电路欧姆定律，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，端电压最大 C．外电路电阻值减小时，端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内电压保持不变 【例 3】 如图所示，已知定值电阻 R1 = 9 Ω，R2 = 5 Ω。当单刀双掷开关 S 置于位置 1 时，电压表的示数为 5.4 V；当 S 置于位置 2 时，电压表的示数为 5 V。求电源电动势及内阻。 E r S 1 2 R1 R2 V 【例4】如图的电路中，R1、R2 为定值电阻，但阻值未知，R 为电阻箱，当电阻箱电阻为 10 Ω 时，通过它的电流为 1 A；当电阻箱电阻为 18 Ω 时，通过它的电流为 0.6 A；当通过电阻箱的电流为 0.1 A 时，电阻箱的电阻为（ ） A．118 Ω B．116 Ω C．132 Ω D．164 Ω 同步精练 一、选择题 1． 关于闭合电路中的内电压，下列说法正确的是（ ） A．外电阻增大，内电压增大 B．外电路断路时，内电压为零 C．内电压不可以用欧姆定律计算 D．内电压是从电源内部测量的正负两极间的电压 2． 下列关于电动势的说法中正确的是（ ） A．电动势的大小等于电源接入电路正常供电时电源正、负两极间的电压 B．电动势的单位是 J C．电池在使用后，电动势可能会渐渐降低 D．电动势与外电路无关，所以外电路改变，外电压不变 3． （多选）闭合电路由内电路和外电路组成，下列说法中正确的是（ ） A．外电路对电流的阻碍作用叫做外电阻，内电路对电流的阻碍作用叫做内电阻 B．外电压是外电路中所有用电器两端的电压，内电压是电源正、负两极间的电压 C．因为外电阻一定大于内电阻，所以外电压一定大于内电压 D．内电压和外电压之和为定值，即电源电动势 4． 有一电池，外电路断开时的端电压为 3.0 V，外电路接上阻值为 8.0 Ω 的负载电阻后的端电压降为 2.4 V，则可以确定电池的电动势 E 和内阻 r 为（ ） A．E = 2.4 V，r = 1.0 Ω B．E = 2.4 V，r = 2.0 Ω C．E = 3.0 V，r = 2.0 Ω D．E = 3.0 V，r = 1.0 Ω 5． 电动势为 2 V 的电池在电路上输出 1 A 的电流，可以断定（ ） A．内外电压相差 2 V B．外电阻为 2 Ω C．内电阻为 2 Ω D．内外电阻之和为 2 Ω 6． 【多选】用 E 表示电源电动势，U 表示外电压，Ur 表示内电压，R 表示外电路总电阻，r 表示电源内电阻，I 表示干路电流，则下列各式中正确的是（ ） A． Ur = B．Ur = E – U C．U = E + Ir D．U = 7． 如图的电路中，电源电动势 E = 9 V，内阻 r = 3 Ω，R = 15 Ω，下列说法正确的是（ ） A．当 S 闭合时，UAC = 9 V B．当 S 断开时，UAC = 9 V C．当 S 闭合时，UAB =7.5 V，UBC = 9 V D．当 S 断开时，UAB = 0，UBC = 0 8． 在一闭合电路中，移动滑动变阻器的触头使得通过电源的电流变化了 0.2 A，同时端电压变化了 0.1 V，则该电源的内阻为（ ） A．0.1 Ω B．0.2 Ω C．0.5 Ω D．2.0 Ω 二、填空题 9． 当电源内阻忽略不计，外电阻增大时端电压_________；当电源内阻不可忽略，外电阻增大时端电压_________（均选填“增大”“减小”或“不变”） 10． 汽车电瓶是一种蓄电池，电源电动势为 13 V 左右。启动时外电压不低于 11 V 即算正常，低于此电压就可能造成汽车启动困难。如图所示，测量得到一汽车蓄电池的电源电动势为 12.78 V。某同学通过查阅资料得知该汽车启动时，电瓶正、负极间的电压为 11.2 V，电流为 200 A，则该汽车电瓶的内阻_______Ω。 11． 如图，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻 R1 = 10 Ω，R2 = 8 Ω。当 S 接位置 1 时，电流表的示数为 0.2 A。那么当 S 接位置 2 时，电流表的示数的范围是____________。（提示：针对 r→0 和 r→∞ 的极限分析） R1 A 1 2 R2 E r S 三、计算题 12． 在如图所示的电路中，电源电动势 E = 3.2 V，电阻 R = 30 Ω，小灯泡 L 的额定电压 UL = 3.0 V，额定功率 PL = 4.5 W。当开关 S 接 1 时，电压表的示数 U = 3.0 V，求： （1）电源内阻 r； （2）当开关 S 接 2 时，小灯泡 L 两端的电压。E r S 1 2 R V L 第 2 课时 闭合电路欧姆定律的应用 课时聚焦 三、电动势 1．物理意义：反映电源将_____________转化为__________的本领的大小。F非 F静 正极 负极 电源 I I 电源是通过__________做功把其他形式的能转化为电（势）能的装置。 2．大小：在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功。即 W非静电力 = qE 【例 1】 有一蓄电池，当从负极向正极移动 1 C 电荷时，非静电力做功 2 J，该蓄电池的电动势是______V；用此蓄电池给一个小灯泡供电，供电电流是 0.2 A，若供电 10 min，非静电力做功为_________J。 【例 2】 干电池的电动势为1.5 V，下列说法正确的是（ ） A．用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压就是该电池的电动势 B．外电路闭合时，在 1 s 内有 1.5 J 的其他能转化为电能 C．外电路闭合时，在 1 s 内有 1.5 C 的电荷量通过该电池 D．外电路闭合时，当 1 C 的电荷量通过干电池时该电池提供 1.5 J 的电能 四、动态分析 常用的结论：外电压随外电阻变化的规律 外电阻 R 增大时，电流 I ___________，外电压 U __________，当 R 增大到无限大（断路）时，I = _____________，U = _____________（重要结论：当外电路断路时，外电压与电动势大小相同）。S V A P 外电阻 R 减小时，电流 I _____________，外电压 U_____________，当 R 减小到零时，短路电流 I短 = _____________，U = _____________。 【例 3】 【2006学年黄浦一模，多选】如图所示电路中，R3 为可变电阻，R1 和 R2 为定值电阻，电源电动势 E 和内阻 r 保持不变。当滑动变阻器的滑臂向上滑动时，下列判断正确的是（ ）R3 R1 R2 A B A．通过 R1 的电流增大 B．通过 R2 的电流增大 C．通过 R3 的电流增大 D．A、B 间的电压增大 五、电源的 U–I 图像（端电压-电流图像） 由闭合电路欧姆定律可得：U = − rI + E，此函数为一次函数。 图像的纵轴截距表示__________，横轴截距表示__________，斜率表示______，|| = ______。U I E O −r I短＝ 【例 4】 如图，为某电源的外部特性曲线，则下列结论正确的是（ ） A．电源的电动势为 6.0 V B．电源的内阻为 12 Ω C．电流为 0.2 A 时的外电阻是 28.4 Ω D．电源的短路电流为 0.5 A 【例 5】 如图 1 的电路中，滑动变阻器最大阻值为 R1 = 58 Ω，电源路端电压 U 随外电阻 R 变化的规律如图 2，图中 U = 12 V 的虚线为图线的渐近线，求： （1）电源电动势 E 和内阻 r； （2）A、B 空载（没接用电器）时输出电压 UAB 的范围。 同步精练 一、选择题 1． 铅蓄电池的电源电动势为 2 V，表明铅蓄电池（ ） A．接入电路时两极间的电压为 2 V B．1 s 内能将 2 J 化学能转化为电能 C．1 s 内电源内部非静电力做功为 2 J D．通过 1 C 的电量时，有 2 J 的化学能转化为电能 2． 下列有关电源电动势的说法正确的是（ ） A．电动势和电压单位相同，电动势和电压物理意义也相同 B．电源电动势与非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做正功，电荷的电势能增加 3． 下列有关电动势的说法正确的是（ ） A．电动势是一种非静电力 B．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势的大小由电源本身的性质决定 D．非静电力做功越多，电源的电动势就越大 4． 单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量取决于（ ） A．电荷运动一周所需要的时间 B．电荷定向移动的速度 C．内外电路的电阻之和 D．电源的电动势 5． 电源电动势为 E，内阻为 r，向可变电阻 R 供电。关于端电压，下列说法正确的是（ ） A．因为电源电动势不变，所以端电压也不变 B．因为 U = IR，所以当 R 增大时，端电压也增大 C．因为 U = IR，所以当 I 增大时，端电压也增大 D．因为 U = E − Ir，所以当 I 增大时，端电压减小 6． 如图的电路中，电源的电动势 E = 9 V，内阻不计，闭合开关 S 后，某时刻电路出现故障，此时理想电压表的示数 U = 9 V，可知该故障可能为（ ） A．电阻 R1 或 R2 断路 B．小灯泡 L 断路 C．小灯泡 L 和电阻 R1 都断路 D．电阻 R1 或 R2 短路 7． 如图，直线 A、B 分别为某电源的外电压与通过它的电流的关系图线和某电阻两端的电压与通过它的电流的关系图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中通过的电流为（ ） A．1 A B．1.5 A C．2 A D．2.5 A 8． 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（ ）U I 1 O 2 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 < r2 D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源 2 的路端电压变化大 9． 物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗。对这一现象的解释，下列说法正确的是（ ） A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变 B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大 10． 如图是一种自动控制电路示意囹，R1 为光敏电阻，其阻值随光照强度 J 的增大而减小。若发现电流表 A 中的电流突然减小，则光照强度 J 及 a、b 间的电压 U 的变化情况是（ ） A．J 变大，U 变大 B．J 变大，U 变小 C．J 变小，U 变大 D．J 变小，U 变小 二、填空题 11． 电源是通过非静电力做功把_____________的能转化为电能的装置。不同电源转化能量的本领不同，为了表示电源的这种特性，电学中引入了____________的概念。 12． 如图所示，电源电动势为 1.5 V，内阻为 0.3 Ω，小灯泡电阻为 1.2 Ω。当开关闭合后，小灯泡两端的电压为_______V。在小灯上电流做功，______能转化为_____能和______能；在电池内部非静电力做功，________能转化为_______能，同时内电路电流也做功，______能转化为________能。 13． 如图的电路中，当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电流表 A 的示数如何变化？小明同学的分析思路如下： R总↑ ①→ I总↓ ②→ U端↑ ③→ IR↑ ④→ IA↓ 试写出以下步骤的物理原理：② ____________________，④____________________。 14． 如图所示，L1、L2 是两只完全相同的小灯，R 为光敏电阻，当光照越强时，阻值越小。说明开关 S 闭合后，随着光照强度逐渐增大，L1 灯亮度变______，L2 灯亮度变______。（选填“大”或“小”） 15． 在如图所示的电路中，电阻 R 两端的电压是 U；当将 R 换成 3R 之后，其两端的电压为 2U。换成 3R 时的电流是电路接入 R 时的多少______倍，该电源是否存在内电阻 r，简述理由：_________________________________________________。 三、综合题 16． 在如图（a）所示的电路中改变滑动变阻器阻值，电源的外电压随电流变化的关系如图（b）所示，滑动变阻器的最大阻值为 15 Ω，定值电阻 R0 = 3 Ω。 （1）定值电阻 R0 的作用是什么？ （2）该电源的电动势及内阻分别为多少？ （3）当电流为 1 A 时，试计算滑动变阻器的阻值。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五节 闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻 第 1 课时 闭合电路欧姆定律 课时聚焦 一、闭合电路的相关概念 Comment by fj: （1），回路 （2）两，外，内 （3）外电阻，内电阻，内阻 （4）外电压，端电压，电源，内电压 ① 增大，减小 ② 增大，减小 （5）电源电动势，U内 + U外，伏特（V） （6）① 其他形式的能，电势能，非静电力 ② 1，负，正 ③标，内，负，正 ④ 非静电力，无 1．闭合电路（或称全电路）由电源，用电器和导线等组成的完整回路。 2．外电路和内电路：闭合电路可以分为两部分，其中电源外部的电路称为外电路，电源内部的电路称为内电路。 3．外电阻 R 和内电阻 r：外电路对电流的阻碍作用称为外电阻，用 R 表示；内电路对电流的阻碍作用称为内电压，简称内阻，用 r 表示。 4．外电压 U外 和内电压 U内：电路两端的电压称为外电压，也称为端电压，它是电源正负极两端的电压，若电路电流为 I，则 U外 = ______；内电路两端的电压，称为内电压，U内 = ______。 5．电动势 E：内、外电压之和为恒量，这一恒量称为电源电动势，E = __________，单位为 V。 · 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。 【例 1】 （多选）关于闭合电路、外电路和内电路，正确的理解是（ ） Comment by fj: AD C 初学者易错，可结合“可调高内阻电池”讲解，但不要展开，此实验装置有理论缺陷，详见“为什么弃用‘内外电压之和等于电源电动势’的实验？” A．持续稳定的电流必须在闭合电路内流动 B．外电压可以用欧姆定律计算，内电压不可以用欧姆定律计算 C．外电压和内电压都是电源两极板间的电势差 D．当闭合电路中有电流时，正电荷在外电路从电源正极流向负极，在内电路从电源负极流向正极 二、．闭合电路欧姆定律 Comment by fj: （1）电源电动势，内、外电阻的阻值之和 （2），纯电阻 （3）U内 + U外，E − Ir 在闭合电路中电流与电源电动势 E 成正比，与内、外电阻的阻值之和 R + r 成反比。即 I = ________ 基本解题思路：在闭合电路中有六个电学量，即 E、r、R、U外、U内、I，任意知道三个量可求得另外三个。常用的表达式还有： E = U外 + Ir，U外 = E 【例 2】 关于闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: B 动态分析留个伏笔 A．电源被短路时，放电电流无穷大 B．外电路断路时，端电压最大 C．外电路电阻值减小时，端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内电压保持不变 【例 3】 如图所示，已知定值电阻 R1 = 9 Ω，R2 = 5 Ω。当单刀双掷开关 S 置于位置 1 时，电压表的示数为 5.4 V；当 S 置于位置 2 时，电压表的示数为 5 V。求电源电动势及内阻。 Comment by fj: 根据闭合电路欧姆定律可知两次连接后 E = U1 + r，E = U2 + r，r = = Ω = 1 Ω，E = U1 + r = （5.4 + × 1）V = 6 V。代入数据可以得到电动势 E = 6 V，内阻 r = 1 Ω。 课本习题 E r S 1 2 R1 R2 V 【例4】如图的电路中，R1、R2 为定值电阻，但阻值未知，R 为电阻箱，当电阻箱电阻为 10 Ω 时，通过它的电流为 1 A；当电阻箱电阻为 18 Ω 时，通过它的电流为 0.6 A；当通过电阻箱的电流为 0.1 A 时，电阻箱的电阻为（ ） Comment by fj: A A．118 Ω B．116 Ω C．132 Ω D．164 Ω 同步精练 一、选择题 1． 关于闭合电路中的内电压，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: B A．外电阻增大，内电压增大 B．外电路断路时，内电压为零 C．内电压不可以用欧姆定律计算 D．内电压是从电源内部测量的正负两极间的电压 2． 下列关于电动势的说法中正确的是（ ） A．电动势的大小等于电源接入电路正常供电时电源正、负两极间的电压 B．电动势的单位是 J C．电池在使用后，电动势可能会渐渐降低 D．电动势与外电路无关，所以外电路改变，外电压不变 3． （多选）闭合电路由内电路和外电路组成，下列说法中正确的是（ ） A．外电路对电流的阻碍作用叫做外电阻，内电路对电流的阻碍作用叫做内电阻 B．外电压是外电路中所有用电器两端的电压，内电压是电源正、负两极间的电压 C．因为外电阻一定大于内电阻，所以外电压一定大于内电压 D．内电压和外电压之和为定值，即电源电动势 4． 有一电池，外电路断开时的端电压为 3.0 V，外电路接上阻值为 8.0 Ω 的负载电阻后的端电压降为 2.4 V，则可以确定电池的电动势 E 和内阻 r 为（ ） Comment by fanjing: C A．E = 2.4 V，r = 1.0 Ω B．E = 2.4 V，r = 2.0 Ω C．E = 3.0 V，r = 2.0 Ω D．E = 3.0 V，r = 1.0 Ω 5． 电动势为 2 V 的电池在电路上输出 1 A 的电流，可以断定（ ） Comment by fj: D A．内外电压相差 2 V B．外电阻为 2 Ω C．内电阻为 2 Ω D．内外电阻之和为 2 Ω 6． 【多选】用 E 表示电源电动势，U 表示外电压，Ur 表示内电压，R 表示外电路总电阻，r 表示电源内电阻，I 表示干路电流，则下列各式中正确的是（ ） A． Ur = B．Ur = E – U C．U = E + Ir D．U = 7． 如图的电路中，电源电动势 E = 9 V，内阻 r = 3 Ω，R = 15 Ω，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: B A．当 S 闭合时，UAC = 9 V B．当 S 断开时，UAC = 9 V C．当 S 闭合时，UAB =7.5 V，UBC = 9 V D．当 S 断开时，UAB = 0，UBC = 0 8． 在一闭合电路中，移动滑动变阻器的触头使得通过电源的电流变化了 0.2 A，同时端电压变化了 0.1 V，则该电源的内阻为（ ） Comment by fj: C A．0.1 Ω B．0.2 Ω C．0.5 Ω D．2.0 Ω 二、填空题 9． 当电源内阻忽略不计，外电阻增大时端电压_________；当电源内阻不可忽略，外电阻增大时端电压_________（均选填“增大”“减小”或“不变”） Comment by fj: 不变，增大 10． 汽车电瓶是一种蓄电池，电源电动势为 13 V 左右。启动时外电压不低于 11 V 即算正常，低于此电压就可能造成汽车启动困难。如图所示，测量得到一汽车蓄电池的电源电动势为 12.78 V。某同学通过查阅资料得知该汽车启动时，电瓶正、负极间的电压为 11.2 V，电流为 200 A，则该汽车电瓶的内阻_______Ω。 11． 如图，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻 R1 = 10 Ω，R2 = 8 Ω。当 S 接位置 1 时，电流表的示数为 0.2 A。那么当 S 接位置 2 时，电流表的示数的范围是____________。（提示：针对 r→0 和 r→∞ 的极限分析） R1 A 1 2 R2 E r S 三、计算题 12． 在如图所示的电路中，电源电动势 E = 3.2 V，电阻 R = 30 Ω，小灯泡 L 的额定电压 UL = 3.0 V，额定功率 PL = 4.5 W。当开关 S 接 1 时，电压表的示数 U = 3.0 V，求： （1）电源内阻 r； （2）当开关 S 接 2 时，小灯泡 L 两端的电压。E r S 1 2 R V L 第 2 课时 闭合电路欧姆定律的应用 课时聚焦 三、电动势 1．物理意义：反映电源将_____________转化为__________的本领的大小。 Comment by fj: 其他形式的能，电（势）能，非静电力 注：书本用电势能，但通常说成电能F非 F静 正极 负极 电源 I I 电源是通过__________做功把其他形式的能转化为电（势）能的装置。 2．大小：在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功。即 W非静电力 = qE 【例 1】 有一蓄电池，当从负极向正极移动 1 C 电荷时，非静电力做功 2 J，该蓄电池的电动势是______V；用此蓄电池给一个小灯泡供电，供电电流是 0.2 A，若供电 10 min，非静电力做功为_________J。 Comment by fj: E = = V= 2 V，W = EIt = 2 × 0.2 × 10 × 60 J = 240 J 课本习题 【例 2】 干电池的电动势为1.5 V，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: D A．用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压就是该电池的电动势 B．外电路闭合时，在 1 s 内有 1.5 J 的其他能转化为电能 C．外电路闭合时，在 1 s 内有 1.5 C 的电荷量通过该电池 D．外电路闭合时，当 1 C 的电荷量通过干电池时该电池提供 1.5 J 的电能 四、动态分析 常用的结论：外电压随外电阻变化的规律 Comment by fj: 减小，增大，0，E 增大，减小，，0 外电阻 R 增大时，电流 I ___________，外电压 U __________，当 R 增大到无限大（断路）时，I = _____________，U = _____________（重要结论：当外电路断路时，外电压与电动势大小相同）。S V A P 外电阻 R 减小时，电流 I _____________，外电压 U_____________，当 R 减小到零时，短路电流 I短 = _____________，U = _____________。 【例 3】 【2006学年黄浦一模，多选】如图所示电路中，R3 为可变电阻，R1 和 R2 为定值电阻，电源电动势 E 和内阻 r 保持不变。当滑动变阻器的滑臂向上滑动时，下列判断正确的是（ ） Comment by fanjing: BD 2006学年黄浦一模13R3 R1 R2 A B A．通过 R1 的电流增大 B．通过 R2 的电流增大 C．通过 R3 的电流增大 D．A、B 间的电压增大 五、电源的 U–I 图像（端电压-电流图像） 由闭合电路欧姆定律可得：U = − rI + E，此函数为一次函数。 图像的纵轴截距表示__________，横轴截距表示__________，斜率表示______，|| = ______。 Comment by jing fan: 电源电动势，短路电流，内阻，rU I E O −r I短＝ 【例 4】 如图，为某电源的外部特性曲线，则下列结论正确的是（ ） Comment by fj: AC A．电源的电动势为 6.0 V B．电源的内阻为 12 Ω C．电流为 0.2 A 时的外电阻是 28.4 Ω D．电源的短路电流为 0.5 A 【例 5】 如图 1 的电路中，滑动变阻器最大阻值为 R1 = 58 Ω，电源路端电压 U 随外电阻 R 变化的规律如图 2，图中 U = 12 V 的虚线为图线的渐近线，求： Comment by fj: （1）E = 12 V，r = 2 Ω （2）0 ~ 11.6 V （1）电源电动势 E 和内阻 r； （2）A、B 空载（没接用电器）时输出电压 UAB 的范围。 同步精练 一、选择题 1． 铅蓄电池的电源电动势为 2 V，表明铅蓄电池（ ） Comment by fj: D A．接入电路时两极间的电压为 2 V B．1 s 内能将 2 J 化学能转化为电能 C．1 s 内电源内部非静电力做功为 2 J D．通过 1 C 的电量时，有 2 J 的化学能转化为电能 2． 下列有关电源电动势的说法正确的是（ ） A．电动势和电压单位相同，电动势和电压物理意义也相同 B．电源电动势与非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做正功，电荷的电势能增加 3． 下列有关电动势的说法正确的是（ ） A．电动势是一种非静电力 B．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势的大小由电源本身的性质决定 D．非静电力做功越多，电源的电动势就越大 4． 单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量取决于（ ） Comment by fj: D A．电荷运动一周所需要的时间 B．电荷定向移动的速度 C．内外电路的电阻之和 D．电源的电动势 5． 电源电动势为 E，内阻为 r，向可变电阻 R 供电。关于端电压，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: D A．因为电源电动势不变，所以端电压也不变 B．因为 U = IR，所以当 R 增大时，端电压也增大 C．因为 U = IR，所以当 I 增大时，端电压也增大 D．因为 U = E − Ir，所以当 I 增大时，端电压减小 6． 如图的电路中，电源的电动势 E = 9 V，内阻不计，闭合开关 S 后，某时刻电路出现故障，此时理想电压表的示数 U = 9 V，可知该故障可能为（ ） Comment by fj: A A．电阻 R1 或 R2 断路 B．小灯泡 L 断路 C．小灯泡 L 和电阻 R1 都断路 D．电阻 R1 或 R2 短路 7． 如图，直线 A、B 分别为某电源的外电压与通过它的电流的关系图线和某电阻两端的电压与通过它的电流的关系图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中通过的电流为（ ） A．1 A B．1.5 A C．2 A D．2.5 A 8． 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（ ） Comment by fj: DU I 1 O 2 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 < r2 D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源 2 的路端电压变化大 9． 物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗。对这一现象的解释，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: B A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变 B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大 10． 如图是一种自动控制电路示意囹，R1 为光敏电阻，其阻值随光照强度 J 的增大而减小。若发现电流表 A 中的电流突然减小，则光照强度 J 及 a、b 间的电压 U 的变化情况是（ ） Comment by fj: B A．J 变大，U 变大 B．J 变大，U 变小 C．J 变小，U 变大 D．J 变小，U 变小 二、填空题 11． 电源是通过非静电力做功把_____________的能转化为电能的装置。不同电源转化能量的本领不同，为了表示电源的这种特性，电学中引入了____________的概念。 Comment by fanjing: 其他形式，电动势 12． 如图所示，电源电动势为 1.5 V，内阻为 0.3 Ω，小灯泡电阻为 1.2 Ω。当开关闭合后，小灯泡两端的电压为_______V。在小灯上电流做功，______能转化为_____能和______能；在电池内部非静电力做功，________能转化为_______能，同时内电路电流也做功，______能转化为________能。 13． 如图的电路中，当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电流表 A 的示数如何变化？小明同学的分析思路如下： Comment by fj: U端 = E − I总r，IA = I总 − IR R总↑ ①→ I总↓ ②→ U端↑ ③→ IR↑ ④→ IA↓ 试写出以下步骤的物理原理：② ____________________，④____________________。 14． 如图所示，L1、L2 是两只完全相同的小灯，R 为光敏电阻，当光照越强时，阻值越小。说明开关 S 闭合后，随着光照强度逐渐增大，L1 灯亮度变______，L2 灯亮度变______。（选填“大”或“小”） 15． 在如图所示的电路中，电阻 R 两端的电压是 U；当将 R 换成 3R 之后，其两端的电压为 2U。换成 3R 时的电流是电路接入 R 时的多少______倍，该电源是否存在内电阻 r，简述理由：_________________________________________________。 Comment by fj: （1）2/3倍 （2）存在内电阻，因为当内电阻不存在时外电压将不随外电阻变化而变化（本题也可通过计算出内电阻阻值证明内电阻的存在）。 课本习题 三、综合题 16． 在如图（a）所示的电路中改变滑动变阻器阻值，电源的外电压随电流变化的关系如图（b）所示，滑动变阻器的最大阻值为 15 Ω，定值电阻 R0 = 3 Ω。 Comment by fj: （1）保护电路不会短路 （2）由图（b）可知，电动势大小为 20 V；图线的斜率为 7.5，所以内阻的大小为 7.5 Ω （3）电流为 1 A，电路总电阻为 20 Ω，所以滑动变阻器的阻值为 9.5 Ω。 2021沪科版练习册10.6.1 （1）定值电阻 R0 的作用是什么？ （2）该电源的电动势及内阻分别为多少？ （3）当电流为 1 A 时，试计算滑动变阻器的阻值。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$