第6讲 闭合电路欧姆定律 闭合电路中的U-I图像 欧姆表原理 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理沪科版必修第三册

该高中物理导学案聚焦闭合电路欧姆定律及其应用，系统梳理电源电动势、内阻、路端电压与负载关系等核心概念，通过U-I图像分析和欧姆表原理讲解构建知识网络，以问题链驱动学生从现象到本质的思维进阶，形成“电源—外电路—能量转化”的逻辑闭环。 资料亮点突出科学思维与物理观念融合，注重模型建构与推理论证，如U-I图像斜率求内阻、多用电表改装原理推导等环节体现深度建模能力。习题设计层次分明，涵盖基础辨析、图像判断、动态变化分析及实际应用，强化学生对能量守恒与电路结构的理解，提升解决真实情境问题的能力，彰显物理学科的实践性与严谨性。

普高物理必修3 第10章电路及其应用 第6讲闭合电路欧姆定律 闭合电路中的U-I图像 欧姆表原理 --学生版（定稿） 第10章电路及其应用 第6讲闭合电路欧姆定律 闭合电路中的U-I图像 欧姆表原理（讲义） 知识点1、电源与电动势 1、由导线、 和用电器连成的电路叫作闭合电路。闭合电路包括 电路和 电路。 1.1、外电路： 的电路叫外电路，由用电器和导线组成，外电路的电阻称为外电阻。 1.2、内电路： 是内电路。内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。 我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。 2、非静电力：电源把正电荷从 极搬运到 极的力，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的 增加。在干电池中，非静电力是化学作用，在发电机中，非静电力是 作用。 3、电源定义：通过 把其他形式的能转化为 的装置。 4、静电力与非静电力做功的比较 4.1、非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功。 通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能。 4.2、静电力存在于整个闭合电路，所以在电路中任何部位静电力都要做功，静电力做功将电能转化为其他形式的能。 5、电动势 5.1、定义：在电源内部， 所做的功W与被移动的电荷量q的比值叫电源的电动势。 5.2、定义式：E＝，是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是标量。 5.3、单位： (V)，1 V＝1 J/C。 5.4、电源电动势的物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。 5.5、电动势由电源中非静电力的特性决定（即电源本身的性质），跟电源的体积、形状 ，跟是否联入电路及外电路的情况 (均选填“有关”或“无关”)。 5.6、电源的电动势在数值上等于 把单位正电荷在电源内从 极移送到 极所做的功。也等于电源没有接入电路时其两极间的电压 5.7、内电阻（电源内阻）的物理意义：表示电源本身对电流的阻碍作用。符号：r ；单位：Ω。 电源的另一重要参数，内阻由电源本身特性决定，跟材料与形状都有关系．与外电路无关。 7、电动势与外电压的比较 电动势 外电压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 反映电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况 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 与电源和外电路有关 联系 E=U内+U外， 特殊情况 当电源开路时外电压U值等于电源电动势E 电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向是相反的，这是它们最本质的区别 8、电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量，单位通常为安培小时（）或毫安小时（）． 专题讲练1 1、辨析 (1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。(　 　) (2)E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定。(　 　) (3)一节1.5 V的5号干电池和一节1.5 V的7号干电池把其他形式的能转化为电能的本领一样大。(　 　) (4)电动势定义式E＝中的W与电压U＝中的W不是同种性质力所做的功。(　 　) (5)电动势跟电源的体积无关，外电路变化时，电动势也变化。(　 ) 2、(多选)下列对于电动势的定义式E＝的理解，正确的是(　 　) A．E与W成正比 B．E与q成反比 C．E的大小与W、q无关 D．W表示非静电力做的功 3、下列有关电动势的说法正确的是(　 　) A．电动势与外电路无关，与电源的体积有关 B．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势在数值上等于静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 D．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 4、下列有关电动势的说法正确的是(　 　) A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B.电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压 C.非静电力做的功越多，电动势越大 D.电动势的大小由电源内非静电力的特性决定 5、关于闭合电路中静电力和非静电力的作用，下列的说法中正确的是 （ ） A．静电力使电荷做定向运动，非静电力阻碍电荷做定向运动 B．非静电力使电荷做定向运动，静电力阻碍电荷定向运动 C．静电力和非静电力都使电荷做定向运动，两者使电荷沿电路运动你的方向相同 D．静电力和非静电力都能使电荷做定向运动，两者是电荷沿电路运动的方向相反 6、干电池的电动势为1.5 V，下列说法正确的是(　 　) A．外电路闭合时，在1 s内有1.5 J的其他形式的能转化为电能 B．外电路闭合时，在1 s内有1.5 C的电荷量通过该电池 C．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 D．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 7、用一个电压表直接接在电源两端，测得电压表的读数为2.8V，则电源的电动势E （ ） A．E应为2.8V B．E应比2.8V稍大 C．E应比2.8V稍小 D．无法确定，因为电压表的读数是电源的内电压。 8、有关电压与电动势的说法中正确的是(　 　) A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B.电动势是电源两极间的电压 C.电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 9、关于电源电动势和电压，以下说法正确的是 （ ） A．在某电路中每通过20C的电荷量，电池提供的电能是30J，那么这个电池的电动势是1.5V B．电源内，电源把其他形式的能转化为电能越多，其电源电动势一定越大 C．电动势就是电源两极间的电压 D．电动势公式E＝中的“W”和电压公式U＝中的“W”是一样的，都是电场力做的功 10、如图所示的某种体温枪以2节干电池为电源，工作电流为5 mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该体温枪的说法中正确的是( ) A．体温枪工作时，电路中每通过1 C电荷，每节电池都能把1.5 J化学能转化为电能 B．体温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V C．体温枪工作时，电源的输出功率为15 mW D．体温枪工作时，电池组的电动势不再是3 V 11、某机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人（ ） A．额定工作电流为20A B．充满电后最长工作时间为2h C．电池充满电后总电量为7.2×104C D．以额定电压工作时每秒消耗能量为480J 12、有一蓄电池，当从负极向正极移动1C电荷时，非静电力做功2J，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0.2A，若供电10min，非静电力做功 J 。 知识点2、闭合电路欧姆定律及其能量分析 如图所示电路： 1、闭合电路中的能量转化 (1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝ 。 (2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝ 。内电路转化的内能为Q内＝ 。 (3)根据能量守恒定律，非静电力做的功W＝Q外＋Q内，即EIt＝ ，E＝ ，进一步得：I＝。 2、化学电池电路中的能量转化 伏打电池示意图，由于化学反应，在AB两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。 2.1、沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是 （ ）（多选） A．R B．b C．r D．a 2.2、沿电流方向绕电路一周，电势 升高，即通过带电接触层a和b时，电势升高； 电势 降低：即电流经过外电阻R和内电阻r时电势降低。 2.3、在图中闭合回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的 。 2.4、在正常工作的闭合电路中，静电力对做定向运动的电子做 （选填“正”或“负”）功，使电子向电势 （选填“升高”或“降低”）的方向运动，电子的电势能 （选填“增加”或“减少”）；非静电力对做定向运动的电子做 （选填“正”或“负”）功，使电子向电势 （选填“升高”或“降低”）的方向运动，电子电势能 （选填“增加”或“减少”） 3、探究电源电动势和电源外电压和内电压的关系 右图为探究电源电动势和电源外电压、内电压关系的专用仪器，叫做 电池。这种电池的正、负极板（A、B）为二氧化铅及铅，电解液为稀硫酸。只要降提高或降低电池两极之间的挡板，电池的内阻就可以改变。外电路接有滑动变阻器，可以方便改变外电阻的大小。电池的两极A、B与电压表V2相连，用于测量外电压；位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，用于测量 内电压；事先对电池充足电，线路接通后，测量内电压时，则a接的是V1 接线柱（选填“正”，“负”，“任意”）。 4、闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的 成正比，跟 成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件： 为纯电阻电路。 (4)闭合电路的欧姆定律也可写为E＝ 。即：电源的电动势等于内、外电路 之和。 5、闭合电路的欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r)　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路；②、③式普遍适用 EIt＝I2Rt＋I2rt④ W＝W外＋W内⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和 ④式适用于纯电阻电路； ⑤式普遍适用 专题讲练2 2.1闭合电路中物理量的关系 1、下列关于闭合电路的说法中，正确的是 （ ）（多选） A．电源短路时，电源的内电压等于电动势 B．电源短路时，外电压为零 C．电源短路时，外电压最大 D．外电路总电阻增大时，外电压也增大 2、若用E表示电动势，U表示外电压，U/表示内电压，R表示外电路电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式： ①U/＝IR ②U /＝E－U ③E＝U＋Ir ④I＝E/（R＋r） ⑤U＝ER/（R＋r） ⑥U＝E＋Ir 上述关系式中成立的是（ ） A、①②③④ B、②③④⑤ C、③④⑤⑥ D、①③⑤⑥ 3、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于外电压，下列说法中正确的是 （ ） A．因为电源电动势不变，所以外电压也不变 B．因为U＝IR，所以当R增大时，外电压也增大 C．因为U＝IR，所以当I增大时，外电压也增大 D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，外电压下降 4、下列表达式中能表示闭合电路欧姆定律的是（其中E表示电源的电动势、I表示干路电流、R表示外电阻、r表示内电阻） （ ）（多选） A．E＝U外＋U内 B．E＝U外＋IR C．E＝U外＋Ir D．I＝ 5、下列关于电动势（E）、路端电压（U）、开路电压（U开）、外电压（U外）、短路电流（Ｉ短）、内电阻（r）的关系中不成立的是 （ ） A．E＝U开 B．U＝U外 C．r＝ D．U开＝U外 6、恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。此方案（　 　） A. 无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变大 B. 无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变小 C. 有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大 D. 有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小 7、电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量及非静电力做功分别为（ ） A．     B．     C．     D．     2.2、闭合电路的欧姆定律 1、(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则(　 　) A．此时理想电流表的示数是2 A B．此时理想电流表的示数是3 A C．电源的内阻是1 Ω D．电源的内阻是2 Ω 2、(多选)纯电阻电路中，若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示干路电流，则下列各式正确的是(　 　) A．U′＝IR B．U′＝E－U C．U＝E＋Ir D．U＝E 3、在如图所示的电路中R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝3 V。当S闭合时，理想电压表的示数为U＝1 V。则流过电源的电流和电源的内阻分别为(　 　) A．0.25 A,2 Ω B．0.5 A,2 Ω C．0.25 A,4 Ω D．0.5 A,4 Ω 4、某同学利用如图所示的电路来探究闭合电路中总电流与电源电动势的关系，其中定值电阻R1＝10 Ω、R2＝8 Ω，电源的内阻r＝2 Ω。当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I1＝0.2 A；则当单刀双掷开关接2时，电流表的示数I2为(　 　) A．0.24 A B．0.2 A C．0.18 A D．0.3 A 5、如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω。当开关S闭合后，理想电压表的读数为1 V；当开关S断开后，理想电压表的读数为0.8 V，则电源的电动势等于(　 　) A．1 V B．1.2 V C．2 V D．4 V 6、(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是( ) A．电源的内阻为4 Ω B．小灯泡的电阻为2 Ω C．当开关S接到位置2时，小灯泡不能正常发光 D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V 7、(多选)超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导部件失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常电阻为R1＝3 Ω，超导临界电流IC＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小灯泡L上标有“6 V,6 W”字样，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω。原来电路正常工作，现小灯泡L突然发生短路。则(　 　) A．小灯泡L短路前，通过R1的电流为 A B．小灯泡L短路后，超导部件将由超导态转为正常态 C．小灯泡L短路后，通过R1的电流为2 A D．小灯泡L短路后，通过R1的电流为 A 8、如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω。断开S后，理想电压表的读数为3 V；闭合S后，理想电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为(　 ) A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω 9、在如图所示的电路中，闭合开关S后，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　 　) A.4 Ω B.8 Ω C.6 Ω D.2 Ω 10、(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则(　 　) A.此时理想电流表的示数是2 A B.此时理想电流表的示数是3 A C.电源的内阻是1 Ω D.电源的内阻是2 Ω 11、如图所示，当开关S断开时，理想电压表示数为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(　 　) A.5∶3 B.3∶5 C.2∶3 D.3∶2 12.(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是( ) A.电源的内阻为4 Ω B.小灯泡的电阻为2 Ω C.当开关S接到位置2时，小灯泡很暗 D.当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V 13、如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4 V　8 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，这时电阻R两端的电压为5 V。求： (1)电阻R的阻值； (2)电源的电动势和内阻。 14、如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω。 (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？ 15、如图所示，R3＝0.5 Ω，S断开时，两表读数分别为0.8 A和4.8 V，S闭合时，它们的读数分别变为1.4 A和4.2 V。两表均视为理想电表，求： (1)R1、R2的阻值； (2)电源的电动势和内阻。 2.3、闭合电路的欧姆定律的应用 1、某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当开关S闭合时，电机工作，汽车启动，发现车灯突然变暗（设车灯电阻不变），此时（ ）M S E，r 车灯 启动电机 A．车灯的电流变大 B．路端电压变大 C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大 2. 如图所示，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A，则以下判断中正确的是（　 　） A. 电动机的输出功率为14W B. 电源输出的功率为24W C. 电动机产生的热功率为4.0W D. 电动机两端的电压为7.0V 3、电源的电动势为E、内阻为r、用它给直流电动机供电使之工作；电动机的线圈电阻为，电动机两端电压为，通过电动机的电流为，导线电阻不计，在时间内( BD )（多选） A．电流在整个电路中做功等于 B．电流在整个电路中做功等于 C．电动机输出的机械能等于 D．电动机输出的机械能等于 4、如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联接在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是(　 　) A.通过电动机的电流为10 A B.电动机的输入功率为2 W C.电源的输出功率为4 W D.电动机的输出功率为16 W 5、利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　 　） A. 电压较大的刻度对应较高的温度 B. 电压刻度0V对应的就是0℃ C. 该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的 D. 若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高 6、在如图所示的电路中，电阻R1＝8 Ω，R2＝R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。当开关K断开时，理想电流表示数I1＝0.4 A，当K闭合时，电流表示数I2＝0.58 A。求： (1)开关K闭合时外电路的总电阻R； (2)电源的电动势E和内阻r。 7、某品牌的小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E＝12.5 V，内阻r＝0.05 Ω，电动机的线圈电阻RM＝0.02 Ω，只闭合S1时，电流表示数I1＝10 A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I2＝58 A(电流表内阻不计)，不考虑灯丝电阻的变化。求在S1、S2均闭合时： (1)车灯两端的电压UL和通过电动机的电流IM； (2)电动机输出功率P出。 8、如图所示，电动机M的线圈电阻r1＝0.4 Ω，定值电阻R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V，断开开关S，理想电流表的示数I1＝1.6 A；闭合开关S，理想电流表的示数为I2＝4.0 A，求： (1)电源内阻r； (2)闭合开关S后，通过电阻R的电流IR； (3)闭合开关S后，电动机输入功率PM和输出功率P出。 9、如图所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4 V，电流表A的示数为0.2 A，S断开时，电流表A的示数为0.3 A，电压表和电流表均为理想电表。求： (1)电阻R3； (2)电源电动势E和内阻r。 2.4、探究电源电动势和电源外电压和内电压的关系 1、图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是（ ）。 A. 两只电压表的四个接线柱中，若 a 为正，则 c 也为正 B. s1、s2都断开时，电压表 V1的示数等于电源电动势 C. s1、s2都闭合时，电压表 V1与 V2的示数之和等于电源电动势 D. s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大 2、如图所示为供实验用的化学电源，A为电源的正极，B为负极。探针a靠近正极但不接触，探针b靠近负极也不接触。图中电压表V2测量 的电压，电压表V1测量 的电压；若电压表V2的示数为0.9V，电压表V1的示数为0.2V，则电源的电动势是 V；电压表V2左端应接电源的 极，电压表V1右端应接 极；把浸在电解液内的绝缘板C向上提升一些后电压表V1的读数将 （选填“变大”、“变小”或不变） 知识点3、路端电压与负载的关系 1．外电路中的用电器叫作 ，把外电路的电势降落叫作 。负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。 2．根据闭合电路的欧姆定律 E＝U外＋U内，若将U外记为路端电压U，考虑到U内＝Ir，则U＝E－Ir。 3．对纯电阻电路，路端电压U与外电阻R的关系： 3.1、当外电阻R增大时，由I＝可知，电流I ；由U＝E－Ir可知，U ； 当外电阻R减小时，由I＝可知，电流I ，由U＝E－Ir可知，U 。 结论：路端电压随着外电阻的增大而 ，随着外电阻的减小而 。 3.2、两种特殊情况： 当R增大到无限大(断路)时，电流I变为 ，U＝ ，即断路时的路端电压等于 。 当R减小到零(短路)时，外电阻R＝0，此时电流I＝，U＝ 。 注意：绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起！ 【专题讲练3】 3.1端电压与负载的关系 1、电源电动势为，内阻为，向可变电阻供电.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，所以当增大时，路端电压也增大 C．因为，所以当增大时，路端电压也增大 D．因为，所以当增大时，路端电压下降 2、下列说法正确的是 ( )（多选） 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．外电路电阻减小时，路端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变 3、关于闭合电路，下列说法中正确的是 （ ）（多选） 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，电流越大，电源的路端电压就越小 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 4、飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。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，则它的外电压是（ ） A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V 5、如图所示电路，电源内阻不可忽略，，。当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V；当电键扳到位置2时，电压表示数可能是（　 　） A. 2.2V B. 2.0V C. 1.7V D. 1.4V 6、如图，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω。当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A。那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值（ ）2 A R1 R2 1 S A．0.28A； B．0.25A； C．0.22A； D．0.19A。 7、如图所示电路中，电池内阻符号为，电键原来是闭合的.当断开时，电流表( ) A．时示数变大，时示数变小 B．时示数变小，时示数变大 C．或时，示数都变大 D．时示数不变，时示数变大 8、如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下列说法正确的是(　 　) A．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 9、(多选)某一电源的电动势为E，内阻为r，外电路(纯电阻电路)的电阻为R，此电路(　 　) A．短路电流为 B．短路电流为 C．正常工作时的电流为 D．正常工作时的电流为 10、在如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电流表内阻不计，定值电阻R的阻值为1 Ω，滑动变阻器的最大阻值R1＝4 Ω，在滑动变阻器的滑动端移动过程中，理想电压表的示数变化范围是(　 　) A．1～3 V B．3～5 V C．0～6 V D．保持6 V不变 11、电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V， (1)如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？ (2)如果6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？ 12、在如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数分别改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内电阻。 13、一台直流电动机所加电压U＝110 V，通过的电流I＝5.0 A。若该电机在10 s内把一个质量m＝50 kg的物体匀速提升了h＝9.0 m，不计摩擦及空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)电动机的输入功率P； (2)在提升重物的10 s内电动机线圈产生的热量Q； (3)电动机线圈的电阻R。 知识点4：闭合电路中的U－I图像 1、电源的U－I图像 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图像。 由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－Ir，U－I图像如图所示 1．公式：U ＝ 。 2．图像：U－I图像是一条倾斜的直线；可知，外电压随着电路中电流的增大而减少。 3．纵轴上的截距：表示电源的 E； 横轴上的截距：表示电源的短路电流，I短＝I0＝。 4．图像斜率的绝对值：表示电源的 ，r＝＝ 。 专题讲练4、 1、(多选)如图所示为某一电源的U－I图像，由图可知(　 　) A．电源电动势为2.0 V B．电源内阻为 Ω C．电源短路时电流为6.0 A D．路端电压为1.0 V时，电路中电流为5.0 A 2、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，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．电源的短路电流为0.5 A D．电流为0.3 A时的外电阻是15 Ω 3、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥b，则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是（ ） A. Ea=Eb、ra=rb B. 、ra=rb C. 、ra＞rb D. Ea=Eb、 4、(多选)如图所示，图线1、2分别为闭合电路中两个不同电源的U－I图像，则下列说法正确的是(　 　) A.电动势E1＝E2，短路电流I1>I2 B.电动势E1＝E2，内阻r1>r2 C.电动势E1>E2，内阻r1>r2 D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大 5、如图所示，将三个不同电源的U-I图线画在同一个坐标系中，其中1、2平行，它们的电动势、内电阻分别为E1、r1、E2、r2、E3、r3 .则它们间的关系是：( ) A．E1 = E2 > E3,r1 > r2 = r3 B．E1 > E2 > E3, r1 > r2 >r3 C．E1 >E2 = E3, r1 = r2 < r3 D．E1 = E2 < E3 , r1 < r2 = r3 6、(多选)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，它们的外电阻相等 B．电流都是I1时，两电源内电压相等 C．A中电源的电动势大于B中电源的电动势 D．A中电源的内阻大于B中电源的内阻 7、某电源的路端电压与电流的关系图线如图所示，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V，则该电路可能为(　 　) 8、(多选)在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，R1＝150 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随总电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的，则(　 　) A．电源的电动势为20 V B．电源的内阻为20 Ω C．定值电阻R2的阻值为10 Ω D．滑动变阻器R3的最大阻值为150 Ω 9、图为测量某电源电动势和内阻时得到的图线．用此电源与三个阻值均为的电阻连接成电路，测得路端电压为．则该电路可能为 （ ） 10、用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U－I图线，由图可知（ ）（多选） A．电池电动势的测量值为1.40 V B．电池内阻的测量值为3.50 Ω C．外电路发生短路时的电流为0.40 A D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A 11、如图a，上下移动滑动变阻器R的滑片P，根据两个电表的示数，绘得部分U﹣I图像如图b，则变阻器R总电阻为 Ω；电源电动势为 V。 12、如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝9 Ω，R3为滑动变阻器。当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随干路电流变化图线如图乙所示，求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)电源的电动势与内阻； (3)电源输出的功率最大时，R3接入电路的阻值及此时的最大输出功率。 知识点5、闭合电路中的图像问题分析与应用 闭合电路中各物理量间的变化关系大都可以用有关图像表示。只要明确各种图像中点、线、面积、斜率及截距等各物理量的含义并正确使用图像，闭合电路问题的求解就会既快捷正确又方便灵活。闭合电路中常见的图像有： 类型 表达式 图像 物理意义 I－R 图像 I＝ 纵截距为短路电流，I随R增大而减小 U－R 图像 U＝＝ U随R的增大而增大，但二者为非线性关系 U－I 图像 U＝E－Ir 纵截距为E，横截距为I短，斜率的绝对值等于r P出－R 图像 P出＝R 当R＝r时，电源的输出功率最大，Pmax＝＝；当R>r时，电源的输出功率随R的增大而减小；当R<r时，电源的输出功率随R的增大而增大 P出－I 图像 P出＝EI－I2r 当I＝时，电源的输出功率的最大值为；当I<时，电源的输出功率随I的增大而增大；当I>时，电源的输出功率随I的增大而减小 η－R 图像 η＝＝ 电源的效率随外电路电阻的增大而增大 －R 图像 ＝·R＋ 图像的斜率表示，纵截距为，横截距为－r － 图像 ＝·＋ 图像的纵截距为，斜率为，横截距为－ 专题讲练5 1、有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。将一个6 Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(　 　) A.甲电源 B.乙电源 C.丙电源 D.丁电源 2、(多选)在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化。下列图像能正确表示其变化规律的是(　 　) 3、如图甲所示的电路，滑动变阻器与电源相连接，其中滑动变阻器的最大阻值Rm＝22 Ω，电源的输出电压U随外电路总电阻R按图乙所示的规律变化，其中MN段与横轴平行，且与U＝12 V的虚线接近重合。 (1)求电源的电动势E、内阻r； (2)若在a、b间接一个理想电压表，求电压表的示数范围； (3)若干路电流不能超过2 A，求a、b间所接电阻的最小值。(结果保留一位小数) 4、在利用电流表和电阻箱测定电源电动势和内阻的实验中，电流表的内阻很小，可视为理想电表，电路如图甲所示，连接好电路并进行如下操作：闭合开关S，调节电阻箱的阻值，并记录下每次电阻箱的阻值R及对应的电流表A的示数I。 (1)实验中，若某同学通过测量获得两组数据：当电流表读数为I1时，电阻箱读数为R1；当电流表读数为I2时，电阻箱读数为R2。利用所测得的I1、I2、R1、R2可求出：电源电动势E＝________，内阻r＝________。 (2)若另一同学测得10组I、R的数据，并作出了如图乙中a所示的图像。则根据图像可求出：电源电动势E＝________V，内阻r＝________ Ω。 (3)已知某电阻元件R′的－R图像如图乙中b所示，若用实验的电源给此元件供电，此元件的热功率为________ W。 知识点6、欧姆表的原理 1、欧姆表 1.1．原理：依据 制成的，它是由 改装而成的； 1.2．构造： 内部：电流表、电池、调零电阻三部分串联组成。外部：接被测电阻Rx。 欧姆表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。 1.3．测量原理：闭合电路的欧姆定律I＝，全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。 1.4、欧姆表表盘的刻度标注 ①红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx＝0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏， 有I＝Ig＝＝，这一过程叫 。满偏电流Ig处可标电阻大小为“ ”。 ②红、黑表笔断开（开路），如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I＝0，可以在I＝0处标电阻大小为“ ”。 ③测量时，当Rx为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，Ix＝＝，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。 当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻；在满偏电流Ig中间位置标为“Rg＋R＋r”。 当I＝Ig/4时，Rx＝3（Rg＋R＋r），在满偏电流Ig的1/4处标为3倍“Rg＋R＋r” 当I＝3Ig/4时，Rx＝（Rg＋R＋r）/3，在满偏电流Ig的3/4处标为1/3倍“Rg＋R＋r” ④欧姆表的表盘结构：表盘最上面那条刻线所示。 ⑤特点：反刻度、刻度不均匀、左密右疏 1.5、注意的几点： ①如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”黑“－”。 ②电流方向为“红进黑出”。 ③黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连。 2、多用电表 2.1．用途: 共用一个表头，可分别测量 、 、 等物理量． 2.2．最简单的多用电表原理图 如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为 使用，接通2时，可作为 使用，接通3时，可作为 使用． 2.3多量程的多用电表原理图 如图所示：其中1、2为电流测量端；3、4为电压测量端；5为电阻测量端， 专题讲练6 6.1、欧姆表的原理与测量 1、(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是(　 　) A.表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度线越疏 B.红表笔是与表内的电源正极相连的 C.测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D.为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 2、如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是(　 　) A．它是根据闭合电路的欧姆定律制成的 B．接表内电池负极的应是红表笔 C．电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端 D．调零后刻度盘的中央刻度值是r＋Rg＋R 3、以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是(　 　) 4、如图所示为多用电表欧姆挡的测量原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是(　 　) A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ C．300 Ω～800 Ω D．30 Ω～80 Ω 5、如图所示，把一个量程为5 mA的电流表表头改装成欧姆表“×1”挡，表头的内阻是50 Ω，电池的电动势是1.5 V，内阻为10 Ω。经过欧姆调零之后测电阻，当欧姆表指针指到中间刻度位置时，被测电阻Rx的阻值是(　 　) A．60 Ω B．150 Ω C．300 Ω D．600 Ω 6、如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图。此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满偏刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满偏刻度的处，则该电阻的阻值为(　 　) A．4R B．5R C．10R D．16R 7、把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材： A.电源E＝3 V(内阻不计)； B.滑动变阻器0～100 Ω； C.滑动变阻器0～500 Ω； D.红表笔； E.黑表笔。 (1)滑动变阻器选用________。 (2)红表笔接________端，黑表笔接________端(选填“M”或“N”)。 (3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA 刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3 mA刻度处，则电阻值应为________。 (4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 8、(1)欧姆表的内部电路如图甲所示， 甲 乙 已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是________。 A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B.电路图中左侧的表笔为黑表笔 C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0 (2)如图乙所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E＝1.5 V。改装后若将原电流表3 mA刻度处定为零阻值位置，则1.5 mA刻度处应标________ Ω，1 mA刻度处应标________ Ω。 9、某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图甲所示。微安表G是欧姆表表头，其满偏电流Ig＝ 500 μA，内阻Rg＝950 Ω。电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝1 Ω。电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为0～9 999.9 Ω。 (1)某同学将图甲中的a、b端短接，为使微安表G满偏，则应调节R1＝________Ω； (2)如图乙所示，该同学将微安表G与电阻箱R2并联，利用该电路图组装一个“×100”倍率的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度示意图如图丙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节R2＝________Ω；用此欧姆表测量一个阻值约2 000 Ω的电阻，测量前应调节R3＝______ Ω。 (3)在上述(2)的条件下，欧姆表的刻度值是按电源电动势为1.5 V时标注的，若表内电池用旧，电源电动势下降到1.2 V时，测得某电阻是2 000 Ω，这个电阻的真实值是________Ω。 10、电源电动势为E＝3V，表头的满偏电流为Ig＝100mA，请你计算以下问题： （1）此欧姆表的内阻应为多大？ （2）当电流一次为I1＝Ig/4＝25mA；I2＝Ig/2＝50mA；I3＝3Ig/4＝75mA；时，对应的待测电阻的阻值 11、如图为实验用的欧姆表的电路，把红、黑表棒接触时，调节R0，当R0＝16.2kΩ时表头指针刚好满刻度至A点，右图为表面刻度盘，已知中心刻度B点的刻度值为18kΩ，不计电源内阻，试求： （1）表头G的内阻是多少？ （2）当测某一电阻时，指针偏至C点，C是DB的中点，则该电阻为多少？ 6.2、多用电表的使用 1、如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关S可以与不同接点连接。下列说法正确的是（　 ） A．当S接1或2时为电流电压档，接1时量程较大 B．当S接1或2时为电流电流档，接2时量程较小 C．当S接3或4时为电流电流档，接3时量程较大 D．当S接5或6时为电流电压档，接6时量程较小 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $普高物理必修3 第10章电路及其应用 第6讲闭合电路欧姆定律 闭合电路中的U-I图像 欧姆表原理 --教师版（定稿） 第10章电路及其应用 第6讲闭合电路欧姆定律 闭合电路中的U-I图像 欧姆表原理（讲义） 知识点1、电源与电动势 1、由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。闭合电路包括外电路和内电路。 1.1、外电路：电源外部的电路叫外电路，由用电器和导线组成，外电路的电阻称为外电阻。 1.2、内电路：电源内部是内电路。内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。 我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。 2、非静电力：电源把正电荷从负 极搬运到正 极的力，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加。在干电池中，非静电力是化学作用，在发电机中，非静电力是电磁 作用。 3、电源定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能 的装置。 4、静电力与非静电力做功的比较 4.1、非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功。 通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能。 4.2、静电力存在于整个闭合电路，所以在电路中任何部位静电力都要做功，静电力做功将电能转化为其他形式的能。 5、电动势 5.1、定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移动的电荷量q的比值叫电源的电动势。 5.2、定义式：E＝，是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是标量。 5.3、单位：伏特(V)，1 V＝1 J/C。 5.4、电源电动势的物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。 5.5、电动势由电源中非静电力的特性决定（即电源本身的性质），跟电源的体积、形状无关 ，跟是否联入电路及外电路的情况无关 (均选填“有关”或“无关”)。 5.6、电源的电动势在数值上等于 非静电力 把单位正电荷在电源内从 负 极移送到 正 极所做的功。也等于电源没有接入电路时其两极间的电压 5.7、内电阻（电源内阻）的物理意义：表示电源本身对电流的阻碍作用。符号：r ；单位：Ω。 电源的另一重要参数，内阻由电源本身特性决定，跟材料与形状都有关系．与外电路无关。 7、电动势与外电压的比较 电动势 外电压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 反映电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况 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 与电源和外电路有关 联系 E=U内+U外， 特殊情况 当电源开路时外电压U值等于电源电动势E 电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向是相反的，这是它们最本质的区别 8、电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量，单位通常为安培小时（）或毫安小时（）． 专题讲练1 1、辨析 (1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。(　×　) (2)E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定。(　√　) (3)一节1.5 V的5号干电池和一节1.5 V的7号干电池把其他形式的能转化为电能的本领一样大。(　√　) (4)电动势定义式E＝中的W与电压U＝中的W不是同种性质力所做的功。(　√　) (5)电动势跟电源的体积无关，外电路变化时，电动势也变化。(　×　) 2、(多选)下列对于电动势的定义式E＝的理解，正确的是(　CD　) A．E与W成正比 B．E与q成反比 C．E的大小与W、q无关 D．W表示非静电力做的功 3、下列有关电动势的说法正确的是(　D　) A．电动势与外电路无关，与电源的体积有关 B．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势在数值上等于静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 D．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 4、下列有关电动势的说法正确的是(　D　) A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B.电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压 C.非静电力做的功越多，电动势越大 D.电动势的大小由电源内非静电力的特性决定 5、关于闭合电路中静电力和非静电力的作用，下列的说法中正确的是 （ C ） A．静电力使电荷做定向运动，非静电力阻碍电荷做定向运动 B．非静电力使电荷做定向运动，静电力阻碍电荷定向运动 C．静电力和非静电力都使电荷做定向运动，两者使电荷沿电路运动你的方向相同 D．静电力和非静电力都能使电荷做定向运动，两者是电荷沿电路运动的方向相反 6、干电池的电动势为1.5 V，下列说法正确的是(　C　) A．外电路闭合时，在1 s内有1.5 J的其他形式的能转化为电能 B．外电路闭合时，在1 s内有1.5 C的电荷量通过该电池 C．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 D．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 7、用一个电压表直接接在电源两端，测得电压表的读数为2.8V，则电源的电动势E （ B ） A．E应为2.8V B．E应比2.8V稍大 C．E应比2.8V稍小 D．无法确定，因为电压表的读数是电源的内电压。 8、有关电压与电动势的说法中正确的是(　D　) A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B.电动势是电源两极间的电压 C.电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 9、关于电源电动势和电压，以下说法正确的是 （ A ） A．在某电路中每通过20C的电荷量，电池提供的电能是30J，那么这个电池的电动势是1.5V B．电源内，电源把其他形式的能转化为电能越多，其电源电动势一定越大 C．电动势就是电源两极间的电压 D．电动势公式E＝中的“W”和电压公式U＝中的“W”是一样的，都是电场力做的功 10、如图所示的某种体温枪以2节干电池为电源，工作电流为5 mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该体温枪的说法中正确的是( A ) A．体温枪工作时，电路中每通过1 C电荷，每节电池都能把1.5 J化学能转化为电能 B．体温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V C．体温枪工作时，电源的输出功率为15 mW D．体温枪工作时，电池组的电动势不再是3 V 11、某机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人（ C） A．额定工作电流为20A B．充满电后最长工作时间为2h C．电池充满电后总电量为7.2×104C D．以额定电压工作时每秒消耗能量为480J 12、有一蓄电池，当从负极向正极移动1C电荷时，非静电力做功2J，该蓄电池的电动势是 2 V，用此蓄电池给一个小灯泡供电，供电电流是0.2A，若供电10min，非静电力做功 240 J 。 知识点2、闭合电路欧姆定律及其能量分析 如图所示电路： 1、闭合电路中的能量转化 (1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt 。 (2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝I2Rt 。内电路转化的内能为Q内＝I2rt 。 (3)根据能量守恒定律，非静电力做的功W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt ，E＝IR＋Ir ，进一步得：I＝。 2、化学电池电路中的能量转化 伏打电池示意图，由于化学反应，在AB两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。 2.1、沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是 （ BD）（多选） A．R B．b C．r D．a 2.2、沿电流方向绕电路一周，电势两次 升高，即通过带电接触层a和b时，电势升高； 电势两次 降低：即电流经过外电阻R和内电阻r时电势降低。 2.3、在图中闭合回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的 电动势 。 2.4、在正常工作的闭合电路中，静电力对做定向运动的电子做 正 （选填“正”或“负”）功，使电子向电势 升高 （选填“升高”或“降低”）的方向运动，电子的电势能 减小 （选填“增加”或“减少”）；非静电力对做定向运动的电子做 正 （选填“正”或“负”）功，使电子向电势 降低 （选填“升高”或“降低”）的方向运动，电子电势能 增加 （选填“增加”或“减少”） 3、探究电源电动势和电源外电压和内电压的关系 右图为探究电源电动势和电源外电压、内电压关系的专用仪器，叫做可调高内阻电池。这种电池的正、负极板（A、B）为二氧化铅及铅，电解液为稀硫酸。只要降提高或降低电池两极之间的挡板，电池的内阻就可以改变。外电路接有滑动变阻器，可以方便改变外电阻的大小。电池的两极A、B与电压表V2相连，用于测量外电压；位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，用于测量 内电压；事先对电池充足电，线路接通后，测量内电压时，则a接的是V1 负 接线柱（选填“正”，“负”，“任意”）。 4、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＝。 (3)适用条件：外电路为纯电阻电路。 (4)闭合电路的欧姆定律也可写为E＝U外＋U内。即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。 5、闭合电路的欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r)　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路；②、③式普遍适用 EIt＝I2Rt＋I2rt④ W＝W外＋W内⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和 ④式适用于纯电阻电路； ⑤式普遍适用 专题讲练2 2.1闭合电路中物理量的关系 1、下列关于闭合电路的说法中，正确的是 （ ABD ）（多选） A．电源短路时，电源的内电压等于电动势 B．电源短路时，外电压为零 C．电源短路时，外电压最大 D．外电路总电阻增大时，外电压也增大 2、若用E表示电动势，U表示外电压，U/表示内电压，R表示外电路电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式： ①U/＝IR ②U /＝E－U ③E＝U＋Ir ④I＝E/（R＋r） ⑤U＝ER/（R＋r） ⑥U＝E＋Ir 上述关系式中成立的是（ B ） A、①②③④ B、②③④⑤ C、③④⑤⑥ D、①③⑤⑥ 3、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于外电压，下列说法中正确的是 （ D ） A．因为电源电动势不变，所以外电压也不变 B．因为U＝IR，所以当R增大时，外电压也增大 C．因为U＝IR，所以当I增大时，外电压也增大 D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，外电压下降 4、下列表达式中能表示闭合电路欧姆定律的是（其中E表示电源的电动势、I表示干路电流、R表示外电阻、r表示内电阻） （ ACD）（多选） A．E＝U外＋U内 B．E＝U外＋IR C．E＝U外＋Ir D．I＝ 5、下列关于电动势（E）、路端电压（U）、开路电压（U开）、外电压（U外）、短路电流（Ｉ短）、内电阻（r）的关系中不成立的是 （ D ） A．E＝U开 B．U＝U外 C．r＝ D．U开＝U外 6、恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。此方案（　D　） A. 无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变大 B. 无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变小 C. 有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大 D. 有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小 7、电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量及非静电力做功分别为（ B ） A．     B．     C．     D．     由电流的定义式可知，非静电力做功等于克服静电力做的功即为 2.2、闭合电路的欧姆定律 1、(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则(　AC　) A．此时理想电流表的示数是2 A B．此时理想电流表的示数是3 A C．电源的内阻是1 Ω D．电源的内阻是2 Ω 2、(多选)纯电阻电路中，若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示干路电流，则下列各式正确的是(　BD　) A．U′＝IR B．U′＝E－U C．U＝E＋Ir D．U＝E 3、在如图所示的电路中R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝3 V。当S闭合时，理想电压表的示数为U＝1 V。则流过电源的电流和电源的内阻分别为(　A　) A．0.25 A,2 Ω B．0.5 A,2 Ω C．0.25 A,4 Ω D．0.5 A,4 Ω 4、某同学利用如图所示的电路来探究闭合电路中总电流与电源电动势的关系，其中定值电阻R1＝10 Ω、R2＝8 Ω，电源的内阻r＝2 Ω。当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I1＝0.2 A；则当单刀双掷开关接2时，电流表的示数I2为(　A　) A．0.24 A B．0.2 A C．0.18 A D．0.3 A 5、如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω。当开关S闭合后，理想电压表的读数为1 V；当开关S断开后，理想电压表的读数为0.8 V，则电源的电动势等于(　C　) A．1 V B．1.2 V C．2 V D．4 V 6、(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是(BC) A．电源的内阻为4 Ω B．小灯泡的电阻为2 Ω C．当开关S接到位置2时，小灯泡不能正常发光 D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V 7、(多选)超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导部件失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常电阻为R1＝3 Ω，超导临界电流IC＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小灯泡L上标有“6 V,6 W”字样，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω。原来电路正常工作，现小灯泡L突然发生短路。则(　BD　) A．小灯泡L短路前，通过R1的电流为 A B．小灯泡L短路后，超导部件将由超导态转为正常态 C．小灯泡L短路后，通过R1的电流为2 A D．小灯泡L短路后，通过R1的电流为 A 8、如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω。断开S后，理想电压表的读数为3 V；闭合S后，理想电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为(　A　) A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω 9、在如图所示的电路中，闭合开关S后，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　D　) A.4 Ω B.8 Ω C.6 Ω D.2 Ω 10、(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则(　AC　) A.此时理想电流表的示数是2 A B.此时理想电流表的示数是3 A C.电源的内阻是1 Ω D.电源的内阻是2 Ω 11、如图所示，当开关S断开时，理想电压表示数为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(　D　) A.5∶3 B.3∶5 C.2∶3 D.3∶2 12.(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是( BC ) A.电源的内阻为4 Ω B.小灯泡的电阻为2 Ω C.当开关S接到位置2时，小灯泡很暗 D.当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V 13、如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4 V　8 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，这时电阻R两端的电压为5 V。求： (1)电阻R的阻值； (2)电源的电动势和内阻。 答案　(1)5 Ω　(2)6 V　1 Ω 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＝＝ Ω＝5 Ω。 (2)当开关S接a时，U1＝4 V，I1＝＝ A＝2 A 根据闭合电路的欧姆定律得E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 联立解得E＝6 V，r＝1 Ω。 14、如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω。 (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＝＝ A＝1 A 理想电压表读数为UV＝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＝＝ Ω＝2 Ω 根据闭合电路欧姆定律，有I2＝＝ A＝1.5 A 理想电流表读数为I′＝I2＝×1.5 A＝1 A。 15、如图所示，R3＝0.5 Ω，S断开时，两表读数分别为0.8 A和4.8 V，S闭合时，它们的读数分别变为1.4 A和4.2 V。两表均视为理想电表，求： (1)R1、R2的阻值； (2)电源的电动势和内阻。 答案　(1)6 Ω　6 Ω　(2)5.6 V　0.5 Ω 解析　(1)当S断开时，R1＝＝ Ω＝6 Ω， 当S闭合时R并＝＝ Ω＝3 Ω， 根据并联电阻的特点得R并＝， 解得R2＝6 Ω。 (2)当S断开时，由闭合电路欧姆定律得 E＝I1(R3＋r)＋U1， 当S闭合时，E＝I2(R3＋r)＋U2， 解得E＝5.6 V，r＝0.5 Ω。 2.3、闭合电路的欧姆定律的应用 1、某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当开关S闭合时，电机工作，汽车启动，发现车灯突然变暗（设车灯电阻不变），此时（D）M S E，r 车灯 启动电机 A．车灯的电流变大 B．路端电压变大 C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大 2. 如图所示，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A，则以下判断中正确的是（　D　） A. 电动机的输出功率为14W B. 电源输出的功率为24W C. 电动机产生的热功率为4.0W D. 电动机两端的电压为7.0V 3、电源的电动势为E、内阻为r、用它给直流电动机供电使之工作；电动机的线圈电阻为，电动机两端电压为，通过电动机的电流为，导线电阻不计，在时间内( BD )（多选） A．电流在整个电路中做功等于 B．电流在整个电路中做功等于 C．电动机输出的机械能等于 D．电动机输出的机械能等于 4、如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联接在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是(　D　) A.通过电动机的电流为10 A B.电动机的输入功率为2 W C.电源的输出功率为4 W D.电动机的输出功率为16 W 5、利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　D　） A. 电压较大的刻度对应较高的温度 B. 电压刻度0V对应的就是0℃ C. 该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的 D. 若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高 AB．由图像可知 可知温度越高，U越小，电压较大的刻度对应较低的温度，电压刻度0V对应的温度较高的刻度，不是0℃，选项AB错误； C．根据可知，该电子温度计表盘上温度的刻度是不均匀的，选项C错误； D．若电池用久后内阻r变大，根据可知相同的R值时U值偏小，则对应的温度偏高，即用该温度计测量的温度要比真实值偏高，选项D正确。 6、在如图所示的电路中，电阻R1＝8 Ω，R2＝R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。当开关K断开时，理想电流表示数I1＝0.4 A，当K闭合时，电流表示数I2＝0.58 A。求： (1)开关K闭合时外电路的总电阻R； (2)电源的电动势E和内阻r。 答案　(1)4 Ω　(2)5.8 V　1 Ω 解析　(1)开关闭合时，R3和R4并联，该部分总电阻为R3′＝＝2 Ω R2与该部分总电阻串联，则右边部分总电阻为R2′＝R2＋R3′＝8 Ω 电路左右两部分为并联关系，则外电路总电阻为R＝＝4 Ω (2)开关断开时，通过电阻R1的电流为IR1＝＝0.6 A 电路的总电流为I＝I1＋IR1＝1 A 由闭合电路欧姆定律得E＝I1(R2＋R3)＋Ir，开关闭合时，通过R1的电流为IR1′＝＝0.58 A 电路的总电流为I′＝I2＋IR1′＝1.16 A 由闭合电路欧姆定律得E＝I2R2′＋I′r 解得E＝5.8 V，r＝1 Ω。 7、某品牌的小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E＝12.5 V，内阻r＝0.05 Ω，电动机的线圈电阻RM＝0.02 Ω，只闭合S1时，电流表示数I1＝10 A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I2＝58 A(电流表内阻不计)，不考虑灯丝电阻的变化。求在S1、S2均闭合时： (1)车灯两端的电压UL和通过电动机的电流IM； (2)电动机输出功率P出。 答案　(1)9.6 V　50 A　(2)430 W 解析　(1)根据题意，只闭合S1时，由闭合电路欧姆定律可得E＝I1(r＋RL) 得RL＝1.2 Ω，闭合S1、S2后，设车灯两端的电压为UL， 由闭合电路欧姆定律可得UL＝E－I2r＝9.6 V 流过车灯的电流IL＝＝8 A 流过电动机的电流IM＝I2－IL＝50 A (2)根据题意可知，电动机的电功率P电＝UMIM 又有UM＝UL，得P电＝480 W，电动机的热功率为P热＝IM2RM＝50 W，电动机的输出功率为P出＝P电－P热＝430 W。 8、如图所示，电动机M的线圈电阻r1＝0.4 Ω，定值电阻R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V，断开开关S，理想电流表的示数I1＝1.6 A；闭合开关S，理想电流表的示数为I2＝4.0 A，求： (1)电源内阻r； (2)闭合开关S后，通过电阻R的电流IR； (3)闭合开关S后，电动机输入功率PM和输出功率P出。 答案　(1)1 Ω　(2)1.5 A　(3)90 W　87.5 W 解析　(1)电源电动势E＝40 V，当S断开时，理想电流表的示数I1＝1.6 A， 根据闭合电路欧姆定律可知I1＝ 解得电源内阻r＝1 Ω (2)开关S闭合后，理想电流表的示数I2＝4.0 A， 则电源内电压为U内＝I2r＝4×1 V＝4 V 路端电压为U＝E－U内＝36 V 通过电阻R的电流为IR＝＝ A＝1.5 A (3)通过电动机的电流IM＝I2－IR＝2.5 A 电动机两端的电压U＝36 V， 电动机的输入功率PM＝UIM＝90 W 输出功率P出＝PM－IM2r1＝87.5 W。 9、如图所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4 V，电流表A的示数为0.2 A，S断开时，电流表A的示数为0.3 A，电压表和电流表均为理想电表。求： (1)电阻R3； (2)电源电动势E和内阻r。 答案　(1)15 Ω　(2)12 V　1 Ω 解析　(1)R2两端电压U2＝I2R2＝6 V 所以R1两端电压为U1＝U－U2＝5.4 V 则流过R1的电流I1＝＝0.6 A 流过电阻R3的电流 I3＝I1－I2＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A 所以电阻R3的阻值R3＝＝ Ω＝15 Ω。 (2)由闭合电路欧姆定律 当开关闭合时E＝11.4 V＋0.6 A×r　① 当开关断开时 E＝0.3×(9＋30)V＋0.3 A×r　② 联立①②，解得E＝12 V，r＝1 Ω。 2.4、探究电源电动势和电源外电压和内电压的关系 1、图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是（ A ）。 A. 两只电压表的四个接线柱中，若 a 为正，则 c 也为正 B. s1、s2都断开时，电压表 V1的示数等于电源电动势 C. s1、s2都闭合时，电压表 V1与 V2的示数之和等于电源电动势 D. s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大 2、如图所示为供实验用的化学电源，A为电源的正极，B为负极。探针a靠近正极但不接触，探针b靠近负极也不接触。图中电压表V2测量 外电路的电压，电压表V1测量内电路的电压；若电压表V2的示数为0.9V，电压表V1的示数为0.2V，则电源的电动势是1.1 V；电压表V2左端应接电源的 正 极，电压表V1右端应接 正 极；把浸在电解液内的绝缘板C向上提升一些后电压表V1的读数将 变小 （选填“变大”、“变小”或不变） 知识点3、路端电压与负载的关系 1．外电路中的用电器叫作负载，把外电路的电势降落叫作路端电压。负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。 2．根据闭合电路的欧姆定律 E＝U外＋U内，若将U外记为路端电压U，考虑到U内＝Ir，则U＝E－Ir。 3．对纯电阻电路，路端电压U与外电阻R的关系： 3.1、当外电阻R增大时，由I＝可知，电流I减小；由U＝E－Ir可知，U增大； 当外电阻R减小时，由I＝可知，电流I增大，由U＝E－Ir可知，U减小。 结论：路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。 3.2、两种特殊情况： 当R增大到无限大(断路)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R减小到零(短路)时，外电阻R＝0，此时电流I＝，U＝0 。 注意：绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起！ 【专题讲练3】 3.1端电压与负载的关系 1、电源电动势为，内阻为，向可变电阻供电.关于路端电压，下列说法中正确的是 ( D ) A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B．因为，所以当增大时，路端电压也增大 C．因为，所以当增大时，路端电压也增大 D．因为，所以当增大时，路端电压下降 2、下列说法正确的是 ( BD )（多选） 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．外电路电阻减小时，路端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变 3、关于闭合电路，下列说法中正确的是 （ BD ）（多选） 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，电流越大，电源的路端电压就越小 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 4、飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。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，则它的外电压是 （ D ） A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V 5、如图所示电路，电源内阻不可忽略，，。当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V；当电键扳到位置2时，电压表示数可能是（　C　） A. 2.2V B. 2.0V C. 1.7V D. 1.4V 当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V，当电键扳到位置2时，外电阻减小，电压表示数减小，小于2V．当电键扳到位置1时，电路中电流为I＝＝0.2A，由于R1＞R2，电路中电流增大，所以外电压U＞IR2＝1.6V，所以电压表示数的范围为1.6V＜U＜2V。 6、如图，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω。当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A。那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值（ C ）2 A R1 R2 1 S A．0.28A； B．0.25A； C．0.22A； D．0.19A。 【解析】由R2＜R1，可得I>0.2A；由S在位置1可得E=0.2×10+0.2r=2+0.2r，所以在位置2可得，综上，可得答案C。 7、如图所示电路中，电池内阻符号为，电键原来是闭合的.当断开时，电流表( D ) A．时示数变大，时示数变小 B．时示数变小，时示数变大 C．或时，示数都变大 D．时示数不变，时示数变大 8、如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下列说法正确的是(　D　) A．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 9、(多选)某一电源的电动势为E，内阻为r，外电路(纯电阻电路)的电阻为R，此电路(　BD　) A．短路电流为 B．短路电流为 C．正常工作时的电流为 D．正常工作时的电流为 10、在如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电流表内阻不计，定值电阻R的阻值为1 Ω，滑动变阻器的最大阻值R1＝4 Ω，在滑动变阻器的滑动端移动过程中，理想电压表的示数变化范围是(　B　) A．1～3 V B．3～5 V C．0～6 V D．保持6 V不变 11、电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V， (1)如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？ (2)如果6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？ 答案　(1)3.7 V　(2)4.3 V 解析　外电阻为4.0 Ω时，由闭合电路欧姆定律得U＝IR外＝R外，代入数据，解得r＝0.5 Ω (1)并联一个6.0 Ω的电阻后，外电阻R1＝ Ω＝2.4 Ω，则有U1＝R1＝ A×2.4 Ω≈3.7 V； (2)串联一个6.0 Ω的电阻后，外电阻R2＝4 Ω＋6 Ω＝10 Ω， 则路端电压U2＝R2＝ A×10 Ω≈4.3 V。 12、在如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数分别改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内电阻。 答案　2 V　1 Ω 解析：S断开，R外增大，由I＝知电流表示数减小， 即I′＝0.3 A，U＝E－Ir，故电压表表示数增大，即U′＝1.7 V 由闭合电路欧姆定律知S闭合时E＝U＋Ir，S断开时E＝U′＋I′r 联立解得E＝2 V，r＝1 Ω。 13、一台直流电动机所加电压U＝110 V，通过的电流I＝5.0 A。若该电机在10 s内把一个质量m＝50 kg的物体匀速提升了h＝9.0 m，不计摩擦及空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)电动机的输入功率P； (2)在提升重物的10 s内电动机线圈产生的热量Q； (3)电动机线圈的电阻R。 答案　(1)550 W　(2)1 000 J　(3)4 Ω 解析　(1)电动机的输入功率P＝UI 解得P＝550 W。 (2)由能量守恒定律知Q＝Pt－mgh 解得Q ＝1 000 J。 (3)由焦耳定律Q＝I2Rt 解得R＝4 Ω。 知识点4：闭合电路中的U－I图像 1、电源的U－I图像 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图像。 由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－Ir，U－I图像如图所示 1．公式：U ＝E－Ir。 2．图像：U－I图像是一条倾斜的直线；可知，外电压随着电路中电流的增大而减少。 3．纵轴上的截距：表示电源的电动势E； 横轴上的截距：表示电源的短路电流，I短＝I0＝。 4．图像斜率的绝对值：表示电源的内阻，r＝＝||。 专题讲练4、 1、(多选)如图所示为某一电源的U－I图像，由图可知(　AD　) A．电源电动势为2.0 V B．电源内阻为 Ω C．电源短路时电流为6.0 A D．路端电压为1.0 V时，电路中电流为5.0 A 2、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是(　A　) A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为12 Ω C．电源的短路电流为0.5 A D．电流为0.3 A时的外电阻是15 Ω 3、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥b，则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是（ B ） A. Ea=Eb、ra=rb B. 、ra=rb C. 、ra＞rb D. Ea=Eb、 4、(多选)如图所示，图线1、2分别为闭合电路中两个不同电源的U－I图像，则下列说法正确的是(　AD　) A.电动势E1＝E2，短路电流I1>I2 B.电动势E1＝E2，内阻r1>r2 C.电动势E1>E2，内阻r1>r2 D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大 5、如图所示，将三个不同电源的U-I图线画在同一个坐标系中，其中1、2平行，它们的电动势、内电阻分别为E1、r1、E2、r2、E3、r3 .则它们间的关系是：( C ) A．E1 = E2 > E3,r1 > r2 = r3 B．E1 > E2 > E3, r1 > r2 >r3 C．E1 >E2 = E3, r1 = r2 < r3 D．E1 = E2 < E3 , r1 < r2 = r3 6、(多选)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(ACD) A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等 B．电流都是I1时，两电源内电压相等 C．A中电源的电动势大于B中电源的电动势 D．A中电源的内阻大于B中电源的内阻 7、某电源的路端电压与电流的关系图线如图所示，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V，则该电路可能为(　B　) 8、(多选)在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，R1＝150 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随总电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的，则(　ABD　) A．电源的电动势为20 V B．电源的内阻为20 Ω C．定值电阻R2的阻值为10 Ω D．滑动变阻器R3的最大阻值为150 Ω 9、图为测量某电源电动势和内阻时得到的图线．用此电源与三个阻值均为的电阻连接成电路，测得路端电压为．则该电路可能为 （ B ） 10、用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U－I图线，由图可知（ AD ）（多选） A．电池电动势的测量值为1.40 V B．电池内阻的测量值为3.50 Ω C．外电路发生短路时的电流为0.40 A D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A 11、如图a，上下移动滑动变阻器R的滑片P，根据两个电表的示数，绘得部分U﹣I图像如图b，则变阻器R总电阻为 20 Ω；电源电动势为 9 V。 12、如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝9 Ω，R3为滑动变阻器。当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随干路电流变化图线如图乙所示，求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)电源的电动势与内阻； (3)电源输出的功率最大时，R3接入电路的阻值及此时的最大输出功率。 答案　(1)0.5 Ω　(2)6 V　2 Ω　(3)1.8 Ω　4.5 W 解析(1)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，此时等效于R2直接接在电源两端，则R2＝＝0.5 Ω (2)由题图乙的数据，结合A、B点的坐标， 由闭合电路欧姆定律可得 1.2 V＝E－2.4r 4.8 V＝E－0.6r 解得E＝6 V，r＝2 Ω (3)设电路外电阻为R外，则电源的输出功率为 P＝I2R外＝＝ 根据数学知识可知当R外＝r时，P最大，则此时 R外＝＋R2＝r 解得R3＝1.8 Ω，Pm＝4.5 W 知识点5、闭合电路中的图像问题分析与应用 闭合电路中各物理量间的变化关系大都可以用有关图像表示。只要明确各种图像中点、线、面积、斜率及截距等各物理量的含义并正确使用图像，闭合电路问题的求解就会既快捷正确又方便灵活。闭合电路中常见的图像有： 类型 表达式 图像 物理意义 I－R 图像 I＝ 纵截距为短路电流，I随R增大而减小 U－R 图像 U＝＝ U随R的增大而增大，但二者为非线性关系 U－I 图像 U＝E－Ir 纵截距为E，横截距为I短，斜率的绝对值等于r P出－R 图像 P出＝R 当R＝r时，电源的输出功率最大，Pmax＝＝；当R>r时，电源的输出功率随R的增大而减小；当R<r时，电源的输出功率随R的增大而增大 P出－I 图像 P出＝EI－I2r 当I＝时，电源的输出功率的最大值为；当I<时，电源的输出功率随I的增大而增大；当I>时，电源的输出功率随I的增大而减小 η－R 图像 η＝＝ 电源的效率随外电路电阻的增大而增大 －R 图像 ＝·R＋ 图像的斜率表示，纵截距为，横截距为－r － 图像 ＝·＋ 图像的纵截距为，斜率为，横截距为－ 专题讲练5 1、有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。将一个6 Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(　D　) A.甲电源 B.乙电源 C.丙电源 D.丁电源 2、(多选)在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化。下列图像能正确表示其变化规律的是(　AB　) 3、如图甲所示的电路，滑动变阻器与电源相连接，其中滑动变阻器的最大阻值Rm＝22 Ω，电源的输出电压U随外电路总电阻R按图乙所示的规律变化，其中MN段与横轴平行，且与U＝12 V的虚线接近重合。 (1)求电源的电动势E、内阻r； (2)若在a、b间接一个理想电压表，求电压表的示数范围； (3)若干路电流不能超过2 A，求a、b间所接电阻的最小值。(结果保留一位小数) 答案　(1)12 V　2 Ω　(2)0～11 V　(3)4.9 Ω 解析　(1)根据闭合电路欧姆定律 由题图乙可知，当I＝0时，E＝U＝12 V 当R＝2 Ω时，U′＝6 V，则I′＝3 A， 根据闭合电路欧姆定律可得r＝2 Ω (2)当滑动变阻器的滑片移至最下端时，电压表示数U1＝0， 当滑动变阻器的滑片移至最上端时， 有E＝U2＋Ir，又I＝ 可得这时电压表示数U2＝11 V 所以取值范围为0～11 V。 (3)设a、b间所接电阻的最小值为R′， 此时滑动变阻器的滑片应移至最上端，干路电流Im＝2 A，有E＝Im(R外＋r) 又R外＝ 代入数据可得R′≈4.9 Ω。 4、在利用电流表和电阻箱测定电源电动势和内阻的实验中，电流表的内阻很小，可视为理想电表，电路如图甲所示，连接好电路并进行如下操作：闭合开关S，调节电阻箱的阻值，并记录下每次电阻箱的阻值R及对应的电流表A的示数I。 (1)实验中，若某同学通过测量获得两组数据：当电流表读数为I1时，电阻箱读数为R1；当电流表读数为I2时，电阻箱读数为R2。利用所测得的I1、I2、R1、R2可求出：电源电动势E＝________，内阻r＝________。 (2)若另一同学测得10组I、R的数据，并作出了如图乙中a所示的图像。则根据图像可求出：电源电动势E＝________V，内阻r＝________ Ω。 (3)已知某电阻元件R′的－R图像如图乙中b所示，若用实验的电源给此元件供电，此元件的热功率为________ W。 答案　(1)　 (2)2.0　2.0　(3)0.375 解析　(1)由闭合电路欧姆定律，得 E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r) 由以上两式得E＝ r＝。 (2)由闭合电路欧姆定律，有E＝IR＋Ir，则＝R＋r 由此可知＝k，而图线a的斜率k＝ V－1，故E＝2.0 V，图线a的纵截距＝1.0 A－1，故r＝2.0 Ω。 (3)由－R图像可知，R′与该电源连接时，两图线交点处为R′＝6 Ω，＝4.0 A－1， 因此R′消耗的功率P′＝I′2R′＝×6 W＝0.375 W。 知识点6、欧姆表的原理 1、欧姆表 1.1．原理：依据闭合电路的欧姆定律制成的，它是由电流表改装而成的； 1.2．构造： 内部：电流表、电池、调零电阻三部分串联组成。外部：接被测电阻Rx。 欧姆表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。 1.3．测量原理：闭合电路的欧姆定律I＝，全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。 1.4、欧姆表表盘的刻度标注 ①红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx＝0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏， 有I＝Ig＝＝，这一过程叫欧姆调零。满偏电流Ig处可标电阻大小为“0 ”。 ②红、黑表笔断开（开路），如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I＝0，可以在I＝0处标电阻大小为“∞ ”。 ③测量时，当Rx为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，Ix＝＝，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。 当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻；在满偏电流Ig中间位置标为“Rg＋R＋r”。 当I＝Ig/4时，Rx＝3（Rg＋R＋r），在满偏电流Ig的1/4处标为3倍“Rg＋R＋r” 当I＝3Ig/4时，Rx＝（Rg＋R＋r）/3，在满偏电流Ig的3/4处标为1/3倍“Rg＋R＋r” ④欧姆表的表盘结构：表盘最上面那条刻线所示。 ⑤特点：反刻度、刻度不均匀、左密右疏 1.5、注意的几点： ①如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”黑“－”。 ②电流方向为“红进黑出”。 ③黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连。 2、多用电表 2.1．用途: 共用一个表头，可分别测量电压 、电流 、电阻 等物理量． 2.2．最简单的多用电表原理图 如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表 使用，接通2时，可作为欧姆表 使用，接通3时，可作为电压表 使用． 2.3多量程的多用电表原理图 如图所示：其中1、2为电流测量端；3、4为电压测量端；5为电阻测量端， 专题讲练6 6.1、欧姆表的原理与测量 1、(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是(　CD　) A.表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度线越疏 B.红表笔是与表内的电源正极相连的 C.测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D.为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 2、如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是(　ABD　) A．它是根据闭合电路的欧姆定律制成的 B．接表内电池负极的应是红表笔 C．电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端 D．调零后刻度盘的中央刻度值是r＋Rg＋R 3、以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是(　C　) 4、如图所示为多用电表欧姆挡的测量原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是(　B　) A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ C．300 Ω～800 Ω D．30 Ω～80 Ω 5、如图所示，把一个量程为5 mA的电流表表头改装成欧姆表“×1”挡，表头的内阻是50 Ω，电池的电动势是1.5 V，内阻为10 Ω。经过欧姆调零之后测电阻，当欧姆表指针指到中间刻度位置时，被测电阻Rx的阻值是(　C　) A．60 Ω B．150 Ω C．300 Ω D．600 Ω 6、如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图。此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满偏刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满偏刻度的处，则该电阻的阻值为(　A　) A．4R B．5R C．10R D．16R 7、把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材： A.电源E＝3 V(内阻不计)； B.滑动变阻器0～100 Ω； C.滑动变阻器0～500 Ω； D.红表笔； E.黑表笔。 (1)滑动变阻器选用________。 (2)红表笔接________端，黑表笔接________端(选填“M”或“N”)。 (3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA 刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3 mA刻度处，则电阻值应为________。 (4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 答案　(1)C　(2)N　M　(3)1 000 Ω　500 Ω　(4)偏大 8、(1)欧姆表的内部电路如图甲所示， 甲 乙 已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是________。 A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B.电路图中左侧的表笔为黑表笔 C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0 (2)如图乙所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E＝1.5 V。改装后若将原电流表3 mA刻度处定为零阻值位置，则1.5 mA刻度处应标________ Ω，1 mA刻度处应标________ Ω。 答案　(1)AD　(2)500　1 000 解析　(1)欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确；电流从红表笔进，黑表笔出，B错误；“∞”刻度在欧姆表表盘的最左端，C错误；当欧姆表指针指在中间刻度值时，＝，Ig＝，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，D正确。 (2)欧姆表内阻R内＝＝ Ω＝500 Ω 电流为1.5 mA时，I＝ 则R＝R内＝500 Ω 电流为1 mA时I′＝＝＝0.001 A 解得R′＝1 000 Ω。 9、某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图甲所示。微安表G是欧姆表表头，其满偏电流Ig＝ 500 μA，内阻Rg＝950 Ω。电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝1 Ω。电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为0～9 999.9 Ω。 (1)某同学将图甲中的a、b端短接，为使微安表G满偏，则应调节R1＝________Ω； (2)如图乙所示，该同学将微安表G与电阻箱R2并联，利用该电路图组装一个“×100”倍率的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度示意图如图丙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节R2＝________Ω；用此欧姆表测量一个阻值约2 000 Ω的电阻，测量前应调节R3＝______ Ω。 (3)在上述(2)的条件下，欧姆表的刻度值是按电源电动势为1.5 V时标注的，若表内电池用旧，电源电动势下降到1.2 V时，测得某电阻是2 000 Ω，这个电阻的真实值是________Ω。 答案　(1)2 049　(2)950　1 024　(3)1 600 解析　(1)由闭合电路欧姆定律可知R1＝－Rg－r＝ Ω－950 Ω－1 Ω＝2 049 Ω； (2)组装一个“×100”倍率的欧姆表，其中央刻度标15，则欧姆表内阻为1 500 Ω， 电流表的满偏电流I′＝＝ A＝0.001 A＝1 000 μA＝2Ig 由并联电路特点可知R2＝Rg＝950 Ω 欧姆调零时R3＝－R并－r＝(－－1) Ω＝1 024 Ω (3)当电源电动势为1.5 V时，欧姆表内阻为R内＝＝1 500 Ω 当电池电动势降为1.2 V时，欧姆表内阻为R内′＝＝1 200 Ω 由闭合电路欧姆定律有I＝，故＝，得R测＝1 600 Ω。 10、电源电动势为E＝3V，表头的满偏电流为Ig＝100mA，请你计算以下问题： （1）此欧姆表的内阻应为多大？ （2）当电流一次为I1＝Ig/4＝25mA；I2＝Ig/2＝50mA；I3＝3Ig/4＝75mA；时，对应的待测电阻的阻值 【答案】（1）30Ω（2）90Ω；30Ω；10Ω 【解析】（1）R内＝E/Ig＝30Ω （2）如果设电流I＝Ig/n，则，Rx＝（n－1）R内可得：n1＝4，R1＝3×30Ω＝90Ω；n2＝2，R2＝30Ω；n3＝4，R3＝10Ω。 11、如图为实验用的欧姆表的电路，把红、黑表棒接触时，调节R0，当R0＝16.2kΩ时表头指针刚好满刻度至A点，右图为表面刻度盘，已知中心刻度B点的刻度值为18kΩ，不计电源内阻，试求： （1）表头G的内阻是多少？ （2）当测某一电阻时，指针偏至C点，C是DB的中点，则该电阻为多少？ 【答案】（1）18kΩ（2）54kΩ 【解析】设表头G内阻为Rg，根据闭合电路欧姆定律，指针满偏时有 Ig＝E/（Rg＋R0） ① 指针指在中点时Ig/2＝E/（Rg＋R0＋Rx） ② 由以上两式可得：Rg＝Rx－R0＝18kΩ－16.2kΩ＝1.8kΩ （2）当被测电阻为Rx′时，指针偏转到C，根据闭合电路欧姆定律有Ig/4＝E/（Rg＋R0＋Rx） ③ 与①式联立解得Rx′＝3（1.8＋16.2）＝54kΩ 6.2、多用电表的使用 1、如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关S可以与不同接点连接。下列说法正确的是（　B　） A．当S接1或2时为电流电压档，接1时量程较大 B．当S接1或2时为电流电流档，接2时量程较小 C．当S接3或4时为电流电流档，接3时量程较大 D．当S接5或6时为电流电压档，接6时量程较小 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $