第二章 6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律-【名师导航】2025-2026学年高中物理必修第三册教师用书配套课件(教科版)
2025-11-12
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理教科版必修第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 6. 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 3.29 MB |
| 发布时间 | 2025-11-12 |
| 更新时间 | 2025-11-12 |
| 作者 | 山东众旺汇金教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 名师导航·高中同步 |
| 审核时间 | 2025-11-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54839748.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理课件聚焦电源电动势、内阻及闭合电路欧姆定律,通过干电池、手机电池等生活情境导入,衔接静电场前期电路知识,以情境问题和概念辨析为支架,帮助学生构建内电路、外电路等认知。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,通过U-I图像分析、动态电路“程序法”等模型建构,结合太阳能电池板、风速测量仪等实例,落实电动势物理意义及定律应用。课堂小结与分层作业系统梳理知识,助力学生形成能量观念,教师可高效实施概念教学与能力训练。
内容正文:
第一章 静电场
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[学习目标] 1.理解电源的电动势及内阻的含义,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,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。3.探究路端电压与负载的关系。4.认识电源对社会发展的作用。
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
必备知识·自主预习储备
一、电源的电动势和内阻
1.电源及内外电路
(1)能提供____的装置称为电源。
(2)外电路:________的电路叫外电路,外电路两端的电压称为________。
(3)内电路:________的电路叫内电路。
电能
电源外部
路端电压
电源内部
第一单元 伟大的复兴·中国革命传统作品研习
2.电动势
(1)电动势:非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极____________与________的比。
(2)定义式:E=。单位:伏特(V)。
(3)物理意义:反映电源内________做功本领的物理量。
3.内阻
电源________的电阻称为电源的内电阻,简称内阻。
所做的功W非
电荷量q
非静电力
内部电路
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
二、闭合电路欧姆定律
1.内容:在外电路只接有电阻元件的情况下,通过闭合电路的电流的大小跟电源的______成正比,跟______________成反比。
2.表达式:I=。
电动势
内、外电阻之和
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
3.路端电压与负载的关系
(1)路端电压的表达式:U=________。
(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=可知电流I____,路端电压U=E-Ir____。
E-Ir
减小
增大
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
②当外电阻R减小时,由I=可知电流I____,路端电压U=E-Ir____。
③两种特殊情况:当外电路断开时,电流I变为__,U=__,即断路时的路端电压等于____________;当电源短路时,外电阻R=0,此时短路电流I0=。
增大
减小
0
E
电源的电动势
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)电动势越大,闭合电路的电流就越大。 ( )
(2)电源的内阻越大,闭合电路的电流就越小。 ( )
(3)电源一定时,负载电阻越大,电流越小。 ( )
(4)电源发生短路时,电流为无穷大。 ( )
×
×
√
×
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
2.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( )
A.电动势是一种非静电力
B.电动势越大,表明电源储存的电能越多
C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
√
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
C [电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量,电动势越大说明这种转化本领越强,但不能说明储存的电能越多,故选项A、B错误,C正确;闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小,故选项D错误。]
3.一太阳能电池板,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 V
C.0.30 V D.0.40 V
D [电源电动势为0.8 V,根据I短=,解得r==20 Ω,所以U=E=0.40 V,D正确。]
√
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
关键能力·情境探究达成
日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5 V”字样,有的标有“3.7 V”字样。
标有“1.5 V”干电池 标有“3.7 V”手机电池
第一单元 伟大的复兴·中国革命传统作品研习
(1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢?
(2)是不是非静电力做功越多,电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?
必备知识
关键能力
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
提示:(1)电势能增加了7.5 J,非静电力做功7.5 J;电势能增加了
7.4 J,非静电力做功7.4 J。
(2)不是,可以用非静电力做的功与移动的电荷量的比值来反映非静电力做功的本领。
必备知识
关键能力
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
考点1 对电动势的理解
1.概念理解
(1)电源的种类不同,电源提供的非静电力性质不同,一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。
(2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动势在数值上等于非静电力将1 C正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功,也就是1 C的正电荷所增加的电势能。
必备知识
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
(3)电动势是标量,电源内部电流的方向由电源负极指向正极。
(4)公式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,是由电源自身的性质决定的。电动势不同,表示将其他形式的能转化为电能的本领不同,例如,蓄电池的电动势为2 V,表明在蓄电池内移送1 C的电荷时,可以将2 J的化学能转化为电能。
必备知识
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
2.电动势与电压的对比
物理量 电动势E 电压U
物理意义 非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领,表征电源的性质 表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领,表征电场的性质
必备知识
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
物理量 电动势E 电压U
定义式 E=,W为非静电力做的功 U=,W为电场力做的功
单位 伏特(V) 伏特(V)
联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压
必备知识
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
3.电源的连接
(1)n个完全相同的电源串联:电源的总电动势E总=nE,电源的总内阻r总=nr。
(2)n个完全相同的电源并联:电源的总电动势E总=E,电源的总内阻r总=。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
【典例1】 铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A。试求两个电路都工作20 s时间,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个把化学能转化为电能的本领更大?
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[解析] 对铅蓄电池电路,20 s内通过的电荷量
q1=I1t=2 C
对干电池电路,20 s内通过的电荷量
q2=I2t=4 C
由电动势定义式E=得,电源消耗的化学能分别为
W1=q1E1=4 J
W2=q2E2=6 J
因E1>E2,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大。
[答案] 4 J 6 J 铅蓄电池
规律方法 (1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量,即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多,则电动势越大。
(2)公式E=中W为非静电力做的功,而E的大小与W、q无关。
(3)电源电动势的大小是由电源本身性质决定的,不同种类的电源电动势的大小不同。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[跟进训练]
1.如图所示是某公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明,由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是( )
A.4.2 V 14.58 mA
B.4.2 V 700 mA
C.3.7 V 14.58 mA
D.3.7 V 700 mA
C [电动势为3.7 V,平均工作电流== mA≈14.58 mA,选C。]
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
考点2 对闭合电路欧姆定律的理解
1.闭合电路的欧姆定律
(1)原始表达式:I=。
(2)常用变形公式:E=IR+Ir,E=U外+U内,U外=E-Ir。
(3)适用范围
I=适用于外电路为纯电阻的闭合电路;U外=E-Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
2.路端电压与负载的关系
(1)公式(对纯电阻电路):U外=IR=E-Ir=E-r。
①当外电路断开时,R→∞,U内=0,U外=E,此为直接测量电源电动势的依据。
②当外电路短路时,R=0,I=(称为短路电流),U外=0。由于r很小,电路中电流很大,容易烧坏电源,这是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
(2)路端电压U外与外电阻R之间的关系
对某一给定的闭合电路来说,电流、路端电压、内电压随外电阻的改变而改变,变化情况如下(↑表示增大,↓表示减小)。
外电阻变化情况 R↑ R→∞ R↓ R→0
电流I= I↓ I→0 I↑ I→
内电压U′=Ir=E-IR U′↓ U′→0 U′↑ U′→E
路端电压U外=IR=E-Ir U外↑ U外→E U外↓ U外→0
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
(3)路端电压与电流的关系图像
①由U外=E-Ir可知,U外-I图像是一条斜向下
的直线,如图所示。当R减小时,I增大,路端
电压减小,当外电路短路时,R等于零,此时电
路中的电流最大,I0=,路端电压等于零。
②纵轴的截距等于电源的电动势E;横轴的截距等于外电路短路时的电流,即I0=。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
③直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即r==,越大,表明电源的内阻越大。
④图线中某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率,即图中虚线与坐标轴围成的矩形的面积表示电源在路端电压为U时的输出功率。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
【典例2】 [链接教材P88例题]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)的示数各为1.6 V和0.4 A。当S断开时,它们的示数各改变0.1 V和0.1 A,求电源的电动势和内电阻。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
思路点拨:(1)两表读数增减的分析:
①开关S断开后,外电阻的变化:由R1、R2并联变化为只有R1接入电路,电阻变大;
②两表读数的变化:电流表读数减小,电压表读数变大。
(2)电压表测量的是路端电压,电流表测量的是干路电流,它们之间的关系满足闭合电路欧姆定律, 即U=E-Ir。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[解析] 当S闭合时, R1、R2并联接入电路,当S断开时,只有R1接入电路,此时路端电压增大、干路电流减小。
当S闭合时,由闭合电路欧姆定律得:
U=E-Ir,即1.6=E-0.4r ①
当S断开时,只有R1接入电路,由闭合电路欧姆定律得:
U′=E-I′r,即1.6+0.1=E-(0.4-0.1)r ②
由①②得:E=2 V,r=1 Ω。
[答案] 2 V 1 Ω
规律方法 闭合电路问题的求解方法
(1)分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,特别要注意电压表是测量哪一部分的电压,电流表是测量哪个用电器的电流。
(2)求干路中的电流:若各电阻阻值和电动势都已知,可用闭合电路的欧姆定律直接求出,也可以利用各支路的电流之和来求。
(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时,应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
【教用·备选例题】 (教材P88例题)如图所示是手电筒的电路图。老式的手电筒是把两节1号干电池串联起来作为电源,一节1号干电池的电动势是1.5 V。手电筒内的小灯泡的额定电压为2.5 V,额定电流为0.3 A,按下开关后,小灯泡正常发光。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
注意:电池串联时的总电动势等于各电池电动势之和,总内阻等于各电池内阻之和。
(1)手电筒不工作时,电源两端电压是多大?为什么小灯泡的额定电压是2.5 V,而不是3 V?
(2)算一算,小灯泡正常工作时的电阻多大?电池组的内电阻多大?
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
分析 手电筒不工作时,电路断开,路端电压等于电源的电动势。小灯泡工作时,由于干电池有内阻,内电路上有电势降落,路端电压要小于电动势。根据部分电路欧姆定律及闭合电路欧姆定律,可以求得小灯泡工作时的电阻以及干电池组的内电阻。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
解 (1)断路时电源两极间的电压为电源的电动势即3.0 V。小灯泡工作时电路中有电流通过,由于电源有内阻,内部有电势降落,因此它的额定电压比电源电动势要小。
(2)根据小灯泡的额定电压、额定电流,我们可以知道小灯泡正常工作时的电阻。根据部分电路欧姆定律
R== Ω≈8.3 Ω
由于路端电压U=E-Ir,可计算出电源的内电阻
r== Ω≈1.7 Ω
拓展 干电池长时间使用后,内电阻会显著增大,通过用电器的电流显著减小,用电器不能正常工作,这就是一般意义上的“电池没电了”。但如果这种旧电池用到电子钟上,由于电子钟的额定电流很小,虽然旧电池的内电阻增大明显,但电池内部的电势降落(Ir)却增大不多,路端电压也下降不多,仍能使电子钟正常工作一段时间。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[跟进训练]
2.如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表。当电阻箱的示数R1=2.0 Ω时,电压表的示数U1=4.0 V;当电阻箱的示数R2=5.0 Ω时,电压表的示数U2=5.0 V。则此电源的电动势、内阻分别是( )
A.E=6 V,r=1 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=3 V,r=1 Ω
D.E=6 V,r=2 Ω
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
A [根据题意,由欧姆定律I=可得,当电阻箱的示数R1=2.0 Ω时,电路中的电流为I1==2 A,当电阻箱的示数R2=5.0 Ω时,电路中的电流为I2==1 A,由闭合回路欧姆定律U=E-Ir有:U1=E-I1r,U2=E-I2r,联立代入数据解得E=6 V,r=1 Ω,故选A。]
考点3 闭合电路的动态分析
闭合电路动态问题的分析方法
(1)程序法
①分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;
②由局部电阻变化判断总电阻的变化;
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
③由I=判断总电流的变化;
④据U=E-Ir判断路端电压的变化;
⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
(2)结论法——“并同串反”
“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
“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、电功率都将增大。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
【典例3】 如图所示电路中,开关S闭合,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是( )
A.电压表示数变大,通过灯L1的电流变大,
灯L2变亮
B.电压表示数变小,通过灯L1的电流变小,
灯L2变暗
C.电压表示数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变亮
D.电压表示数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
D [当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由I=知总电流增大,通过L2的电流增大,L2变亮;由U并=+r)知,变阻器与L1并联部分电压减小,电压表的示数变小,L1变暗,D正确。]
[跟进训练]
3.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻会变大,并且磁场越强电阻值越大。为了探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光,若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则下列说法正确的是( )
A.路端电压变小 B.电灯L变亮
C.电流表的示数减小 D.电流表的示数增大
√
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
BC [探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律有U=E,可知路端电压增大,故A错误;根据电路串并关系可知,灯泡两端电压等于路端电压,即灯泡两端电压增大,故电灯L变亮,故B正确;根据闭合电路欧姆定律有I=,可知电流表示数随外电路总电阻的增大而减小,故C正确,D错误。故选BC。]
学习效果·随堂评估自测
1.(多选)关于电源与电路,下列说法正确的是( )
A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极
B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极
C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功
D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功
√
√
第一单元 伟大的复兴·中国革命传统作品研习
BD [电路中电流是由电荷的定向移动形成的,外电路中,电荷在导线中电场的作用下运动,此过程电场力对电荷做正功。根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律,在内电路中,电荷运动方向与电场力的方向相反,电场力对电荷做负功。所以必须有除电场力以外的非静电力做功,使其他形式的能转化为电荷的电势能,所以B、D正确。]
2.(源自人教版教材改编)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 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
√
A [当断开S时,电压表的读数等于电源的电动势,即E=3 V;当闭合S时,有U=IR,又由闭合电路欧姆定律可知,I=,联立解得r=1 Ω,A正确,BCD错误。]
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
3.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时外电阻是1.8 Ω
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
A [由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得,当I=0时,U=E,即图线与纵轴交点表示断路状态,电动势E=6.0 V,故A正确;电源的内阻等于图线斜率的绝对值,r== Ω=2 Ω,故B错误;外电阻R=0时,短路电流为I== A=3 A,故C错误;电流I=0.3 A 时,路端电压U=E-Ir=6 V-0.3×2 V=5.4 V,则外电阻R==
18 Ω,故D错误。]
4.如图是一个简易风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的一端固定,另一端与导电的迎风板相连,弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆接触良好,并能在金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连,另一端与金属杆相连。
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
(1)随着风速的增大,电压传感器的示数应如何变化?
(2)若弹簧的劲度系数k=1 300 N/m,电阻R=1.0 Ω,电源的电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长l0=0.5 m,电压传感器的示数U1=3.0 V。若不计摩擦和迎风板的电阻。
①金属杆单位长度的电阻R0是多大?
②当电压传感器的示数U2=2.0 V时,垂直作用在迎风板上的风力F是多大?
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[解析] (1)风速增大,弹簧压缩量增大,接入电路的金属杆长度减小,电阻减小,电压传感器示数变小。
(2)①电阻R与金属细杆串联连接
由E=I(R0l0+R+r),U1=IR0l0
可求得R0=1 Ω。
②设此时弹簧长度为l
E=I2(R0l+R+r)
U2=I2R0l
F=k(l0-l)
可解得F=260 N。
[答案] (1)变小 (2)①1 Ω ②260 N
回归本节知识,自我完成以下问题:
1.写出电动势的定义及定义式。
提示:非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极所做的功W非与电荷q的比。E=。
必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
2.试写出闭合电路欧姆定律的内容及表达式。
提示:在外电路只接有电阻元件的情况下,通过闭合电路的电流大小跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比。I=。
3.闭合电路的动态分析有哪些方法?
提示:(1)程序法。
(2)结论法——“串反并同”。
必备知识
关键能力
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学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
题号
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考点一 对电动势的理解
1.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
课时分层作业(十一) 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
第一单元 伟大的复兴·中国革命传统作品研习
59
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本领强弱的物理量
√
题号
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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D [电压与电动势是两个不同的概念,其中电动势公式E=中W是非静电力做的功,电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领。而电压U=中W则是电场力做的功,电动势的大小也不一定等于电压的大小,故D正确。]
题号
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2.(多选)干电池的电动势为1.5 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C的电荷量,电源把1.5 J的化学能转化为电能
B.干电池在1 s内将1.5 J的化学能转化为电能
C.干电池与外电路断开时两极间电势差为1.5 V
D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强
√
题号
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√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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AC [由电动势物理意义知,电源中每通过1 C电荷量,电源把1.5 J的化学能转化为电能,A正确,B错误;电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。一节干电池的电动势为1.5 V,外电路断开时,路端电压即两极间的电势差是1.5 V,C正确;电动势是表征电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量,故1.5 V的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池弱,D错误。]
题号
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考点二 对闭合电路欧姆定律的理解
3.有两个相同的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,电路中的电流为I;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为,则电源的内阻为( )
A.R B.
C.4R D.
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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C [由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E=I(2R+r),E=I(+r),由以上两式可得r=4R,C正确。]
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4.(多选)如图所示电路中,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断开时,UAC=9 V
B.当S闭合时,UAC=9 V
C.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0
D.当S断开时,UAB=0,UBC=0
√
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√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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AC [当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,A正确,D错误;当S闭合时,UAC=UAB=R=7.5 V,UBC=I×0=0,B错误,C正确。]
题号
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5.两个电源a、b的路端电压和电流的变化关系曲线如图所示,由图可知( )
A.电源a的内阻较大,电动势较小
B.电源a的内阻较大,电动势较大
C.电源b的内阻较大,电动势较小
D.电源b的内阻较大,电动势较大
√
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B [U-I图线的纵截距表示电源电动势,所以Ea>Eb,图线斜率的绝对值等于电源的内阻,所以ra>rb,故B正确。]
必备知识
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
68
6.如图所示的电路中,电阻R1=9 Ω,R2=15 Ω,电源电动势E=12 V,内电阻r=1 Ω。求当电流表示数为0.4 A时,变阻器R3的阻值。
题号
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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[解析] 对R2,有U2=I2R2=0.4×15 V=6 V
则R1和r上的电压U=E-U2=(12-6) V=6 V
故总电流I1== A=0.6 A
流过R3的电流I3=I1-I2=(0.6-0.4) A=0.2 A
故R3== Ω=30 Ω。
题号
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[答案] 30 Ω
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考点三 闭合电路的动态分析
7.如图所示的电路中,电源的电动势和内阻分别为E和r,当闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
√
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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D [当向左移动滑动变阻器的滑片时,阻值变大,则电路总电阻变大,总电流减小,即电流表的示数变小,电源内阻上的电压减小,根据U=E-Ir可知,路端电压变大,即电压表的示数变大,故选D。]
题号
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8.如图所示,电源电动势为E,内阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是
( )
A.U1变大,U2变小
B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小
D.U1变小,U2变大
√
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课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
73
A [滑片P向b移动时,总电阻变大,干路电流I=变小。 由于路端电压U=E-Ir,U增大,即V1表示数U1变大。由于V2表示数U2=IR,所以U2变小,所以A正确。]
题号
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9.(多选)如图所示电路中,电源内阻不能忽略,三个电表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P向a端滑动时,ΔU1表示电压表V1示数变化量的大小,ΔU2表示电压表V2示数变化量的大小,ΔI表示电流表示数变化量的大小,下列选项正确的是( )
题号
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课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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A.V1的示数增大、V2的示数减小,A的示数增大
B.V1的示数减小、V2的示数增大,A的示数增大
C.=R1
D.=R2
√
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√
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课时分层作业
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6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
76
AC [当滑动变阻器R2的滑动触头P向a端滑动时,R2接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,总电流增大,即A的示数增大;R1两端电压U1增大,即V1的示数增大;电源内电压增大,路端电压U减小,而R2两端电压为U2=U-U1,所以U2减小,即V2的示数减小,故A正确,B错误;根据部分电路欧姆定律有R1==,故C正确;根据闭合电路欧姆定律有U2=E-I(R1+r),所以=R1+r,故D错误。故选AC。]
题号
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10.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图线,则下列说法中正确的是( )
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.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较小
√
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课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
78
C [U-I图线与U轴的交点表示电源电动势,与I轴的交点表示短路电流,有E1<E2,I1>I2,故A错误;根据闭合电路的欧姆定律得U=E-Ir,可知|k|=r,故内阻r1<r2,故B错误,C正确;根据闭合电路的欧姆定律可得ΔU=ΔI·r,可知当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大,故D错误。故选C。]
题号
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11.如图所示,R1=14 Ω,R2=9 Ω,当S扳到位置1时,电压表示数为2.8 V,此时通过电源的电流为I1,当开关S扳到位置2时,电压表示数为2.7 V,此时通过电源的电流为I2,求:
(1)I1、I2的值各是多少;
(2)电源的电动势和内阻。(电压表为理想电表)
题号
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必备知识
关键能力
课时分层作业
学习效果
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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[解析] (1)由部分电路的欧姆定律得
I1== A=0.2 A
I2== A=0.3 A。
(2)设电源的电动势为E,内阻为r,则由闭合电路的欧姆定律得
I1=,I2=
解得E=3 V,r=1 Ω。
题号
1
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[答案] (1)0.2 A 0.3 A (2)3 V 1 Ω
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