12.2 闭合电路的欧姆定律-2025-2026学年高二物理必修三同步预习与强化精细讲义（知识点梳理+考点细练）

本讲义围绕闭合电路欧姆定律这一核心知识点，先通过电动势概念（非静电力、电源定义、公式及单位）建立电源特性的物理观念，再分析闭合电路的内外电路组成及能量转化，推导欧姆定律表达式，进而探讨路端电压与负载的关系（U-I图像、电阻变化影响），最后结合欧姆表原理及应用，形成从概念到规律再到实际应用的学习支架。 该资料以科学探究为主线，设计“测量不同外电阻下电流和路端电压”实验，培养学生实验操作与数据处理能力。通过能量守恒推导欧姆定律，强化科学推理与模型建构，结合汽车电路、温度传感器等实例联系生活，提升物理观念应用。考点分层设计，课中辅助教师突破重难点，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，兼顾科学态度与责任的培养。

12.2 闭合电路的欧姆定律 1.理解闭合电路中电流的产生与分布，掌握闭合电路欧姆定律的表达式（及其物理意义，能够分析电路中电流、电压与电阻的关系 2.理解电源内部电势差（电动势）和外电路电阻对电流的影响。 3.设计并实施简单电路实验（如测量不同外电阻下的电流和路端电压），验证闭合电路欧姆定律，学会使用万用表等工具进行数据采集和处理。 知识点一：电动势 1、非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力。 2、电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置（比如在发电机中非静电力为电磁相互作用，干电池中非静电力为化学作用）。 3、电动势 （1）定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势。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，即利用非静电力所做的功与移动的电荷量之比来表示电源的这种特性。电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （2）公式：E＝。E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同。 （3）单位：伏特，用“V”表示。 （4）电动势与电源的体积无关，跟外电路的组成及变化无关。 （5）常用电池的电动势 干电池 锂电池 锌汞电池 铅蓄电池 1.5V 3V或3.6V 1.2V 2V 【注意】电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极。 知识点二：闭合电路欧姆定律 1、闭合电路的组成 闭合电路可以分为外电路和内电路。 ①外电路：电源以外的电路叫作外电路。在外电路中，电流由高电势处流向低电势处，沿电流方向电势降低。 ②内电路：电源内部叫作内电路，在内电路中，即在电源内部，非静电力做功使正电荷由负极移到正极，故电流由电源负极流向电源正极。 在内电路中，一方面，因为电源有内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，非静电力把正电荷从电势低处移至电势高处，沿电流方向电势“跃升”。 2、能量转化关系 设电源电动势为E，外电路电阻为R，电源内阻为r，闭合开关后，电路中的电流为I在时间t内。 ①外电路中电能转化的内能为 。 ②内电路中电能转化的内能为 。 ③非静电力做的功为 。 根据能量守恒定律，非静电力做的功应等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即 ，所以 ，整理后得到 ，即 。 3、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）公式： 。 （3）适用条件：适用于纯电阻电路。 （4）其他表达方式： ①，适用于纯电阻电路。 ②，适用于任何电路。 ③，适用于任何电路。 知识点三：路端电压与负载的关系 1.路端电压与干路电流的关系 (1)定义 路端电压U:外电路的电势降落叫作路端电压，即电源两端的电压。 干路电流I:外电路干路的电流，即流过电源的电流。 (2)图像 根据闭合电路欧姆定律，可知U =E-Ir,则U-I图像为倾斜直线. ①横截距:当U =0时，,此时的电流叫作短路电流，对应图像与横轴交点，即横截距. ②纵截距：当I=0时，U =E,意味着外电路断路时，路端电压等于电动势.对应图像与纵轴交点，即纵截距. ③斜率；由函数关系式可知，图像的斜率为-r,即.斜率绝对值越大，表示电源内阻越大。 ④面积：图线上某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率，即图中矩形面积表示电源在路端电压为U时的输出功率. 2.路端电压与负载的关系 (1)函数关系：U =IR =E-Ir =E-r.(纯电阻电路) 特例：①当外电路断路时，R→∞,U内 =0,U =E,即外电路断路时路端电压等于电源电动势. ②当外电路短路时R=0，,即短路电流.由于一般情况下r很小，电路中电流会很大，容易烧坏电源，所以严禁把电源两极不经负载直接相接. (2)变化关系 对某一给定的闭合电路而言，电流、路端电压、内电压均会随外电阻的变化而变化、总结如下. 外电阻R R↑ R→∞ R↓ R→0 电流 I↓ I→0 I↑ I→ 内电压 U内↓ U内→0 U内↑ U内→E 路端电压 U↑ U→E U↓ U→0 3.电阻的U-I图线与电源的U-I图线的比较 电阻 电源 U-I图像 研究对象 对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系 对电源进行研究，电源的路端电压随电流的变化关系 图像的物理意义 表示导体的性质，,R不随U与I的变化而变化 表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻 知识点四：欧姆表 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。欧姆表内部电路如图所示，由表头、电源、调零电阻R三者串联而成。为表头内阻，为表头满偏电流，E为电源电动势，r为电源内阻。 欧姆表状态 电路图 I与的对应性 刻度特点 两表笔短路 相当于被测电阻，调节R使，即表头满偏（是欧姆表内阻） 表头电流，对应欧姆表零刻度（右侧） 两表笔断路 相当于被测电阻 ，此时 ，指针不偏转 表头电流 ，对应欧姆表刻度（左侧） 测量电阻 被测电阻为 ，，指针指 到某确定位置 表头电流与电阻一一对应但不是线性关系，表盘刻度不均匀 【考点一：电源、电动势】 1.关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A．电动势就是电源供给电路的能量 B．电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C．电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 【答案】B 【详解】A．电动势是电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量，并非直接供给电路的能量，故A错误； B．电动势的物理意义正是反映电源转化其他形式能为电能的本领，故B正确； C．电源接入电路时，路端电压为，仅当电流，即断路时，故C错误； D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极的做功越多，故D错误。 故选B。 1-1下列关于电动势和电流的说法正确的是（　　） A．电流总是由电源正极流向电源负极 B．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变 C．电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零 D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 【答案】B 【解析】A．在电源的外部，电流方向总是从电源正极流向电源负极；在电源的内部，电流方向总是从电源负极流向电源正极，故A错误； B．电动势与外电路的结构无关，无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变，故B正确； C．电源短路时，路端电压为零，电路中的电流较大，不为零，故C错误； D．根据 W=EIt 可知，电源的电动势越大，电源所能提供的电能不一定就越多，还和时间及电流有关，故D错误。 故选B。 1-2 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，所以电压与电动势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．电动势公式中的W与电压公式中的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强弱的物理量 【答案】D 【解析】电压与电动势是两个不同的概念，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势定义式中的W是指非静电力做功，而电压公式中的W是静电力做功，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 故选D。 1-3锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A．电池处于充电状态 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev C．“毫安·时”（）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 【答案】D 【解析】AD．电池放电时，从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，A错误，D正确； B．根据公式 可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7ev，B错误； C．根据 可知，“毫安·时”（）是电量的单位，C错误。 故选D。 1-4 如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（　　） A．电池短路时，该电池输出的电流为9A B．该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能 C．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为9V D．1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能 【答案】 D 【解析】A．由于电池的内阻未知，无法确定电池短路时的输出电流，故A错误； B．电池的电动势为9V，表示非静电力将单位正电荷从该电池的负极通过电池内部移送到正极时所做的功为9J，即电能增加了9J，与时间无关，故B错误； C．将该电池接入电路后，电池两端电压为路端电压，如果外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故C错误。 D．电池的电动势为9V，表示1C正电荷通过该电池的过程中，非静电力做的功为9J，即有9J的化学能转化为电能，故D正确； 故选D。 1-5（多选）下列关于电源电动势的说法正确的是（    ） A．电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置 B．在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动 C．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领 D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化 【答案】BC 【详解】A．电源是通过非静电力把其它形式的能转化为电能的装置，故A错误； B．在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动，故B正确； C．根据电源电动势的物理意义可知，电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不会变化，故C正确，D错误； 故选BC。 【考点二：闭合电路欧姆定律】 2.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻的温度等于时，电流表的示数。当电流表的示数时，热敏电阻的温度为（　　） A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．140℃ 【答案】A 【详解】已知电源的电动势，=0.002A，=0.003A 由图象知，当R的温度等于20℃时，热敏电阻的阻值R=4000，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得E=I1（R+RG+R内） 即9.0V=0.002A×(4000++R内) 解得+R内=500 当电流=0.003A时，由串联电路特点及欧姆定律得E=I2（R‘+RG+R内） 解得 由图象知，此时热敏电阻的温度为80℃。 故选A。 2-1. 如图所示的电路中，电源电动势、电阻，开关断开时电压表示数为3.15V，若开关闭合电压表示数为（　　） A．3.15V B．3.6V C．2.8V D．3.0V 【答案】C 【解析】开关断开时电压表示数为3.15V，则 若开关闭合，则 电压表读数 解得 U=2.8V 故选C。 2-2. 如图，电源电动势。闭合开关S，理想电压表读数，理想电流表读数。求： （1）电阻的阻值； （2）电阻消耗的功率； （3）电源的内阻； （4）若在电阻两端并入一个相同的电阻，电流表的读数变大还是变小？ 【答案】（1） （2） （3） （4）变大 【解析】（1）根据欧姆定律 （2）电阻消耗的功率为 （3）根据闭合电路欧姆定律 解得 （4）若在电阻两端并入一个相同的电阻，电路总电阻减小，根据 则电流增大，那么电流表的读数变大。 2-3（多选）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，已知蓄电池电源电动势，电动机内部线圈电阻，电压表和电流表均为理想电表。车灯接通、电动机未启动时，电流表示数，电压表示数。保持车灯接通，电动机启动时，电压表示数变为。则电动机启动时（　　） A．通过电动机的电流为300A B．通过电流表的电流为70A C．电动机的发热功率约为117.2w D．电动机的输出功率为562.5w 【答案】 BC 【解析】B．车灯接通、电动机未启动时，设车灯电阻为RL，电源内阻为r，对车灯根据欧姆定律可得 电源内阻为 电动机启动时，通过电源的电流即通过电流表的电流为 故B正确； A．电动机启动时，流过车灯的电流为 通过电动机的电流为 故A错误； CD．电动机启动时，电动机的输入功率为 电动机的发热功率为 故电动机的输出功率为 故C正确，D错误。 故选BC。 【考点三：求解电源电动势和内阻】 3.如图所示的电路中，电阻R=3.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I=1.0A，则电源的电动势E等于（　　） A．1.0V B．3.0V C．4.0V D．5.0V 【答案】C 【解析】根据闭合电路的欧姆定律可知 故选C。 3-1.如图所示，M为一线圈电阻rM=0.5Ω的电动机，，电源电动势当S断开时，理想电流表的示数为I1=1.0A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2求： (1)电源内阻r。 (2)开关S闭合时电源输出功率。 (3)开关S闭合时电动机的效率。 【答案】(1)2Ω (2)16W (3)92.5% 【详解】（1）当S断开时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据得 r=2Ω （2）设开关S闭合时，路端电压为U2，结合闭合电路欧姆定律得 电源输出功率 （3）开关S闭合时，流过R的电流 则流过电动机的电流 电动机输出的机械功率 电动机效率 3-2（多选）（23-24高二上·内蒙古赤峰·期末）如图所示，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R组成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为2Ω C．外电路的电压为3 V D．电源的输出功率为4 W 【答案】AD 【解析】A．图线a纵截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，则由图线a可知，电源的电动势为E=3V； 读出短路电流为内阻 故A正确； BC．两图线的交点表示该电源与电阻串联时的工作，此时电路中电流为I=2A，外电路电压：U=2V，根据欧姆定律可知 故BC错误； D．输出功率: P=UI=2×2W=4W 故D正确。 故选AD。 3-3在如图所示的电路中，两电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，两电表的示数分别为；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，两电表的示数分别为、。已知，求： （1）滑动变阻器的最大电阻值； （2）电源的电动势、内阻。 【答案】（1）；（2）14V， 【解析】（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，有 当滑动变阻器的滑片位于最左端时，有 又 解得 （2）当滑动变阻器的滑片位于最右端时 当滑动变阻器的滑片位于最左端时 联立解得 【考点四：路端电压与负载的关系】 4. （多选）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线，曲线Ⅲ为某一小灯泡的曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ的交点为，该点的切线与横轴交点坐标为，用该电源直接与电阻或小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源电动势为，内阻为 B．为定值电阻，其阻值为 C．接入电源时的电阻为 D．接入电源时电源的输出功率大于接入电源时电源的输出功率 【答案】 BD 【解析】A．由图像I可知，电源电动势：，短路电流：I短=2.0A，电源内阻 故A错误； B．由图像Ⅱ可知，定值电阻 故B正确； C．曲线Ⅲ与直线Ⅰ的交点为（1.5A，0.75V），电源的路端电压为0.75V，干路电流为1.5A，L接入电源时的电阻 故C错误； D．R接入电源时电源的输出功率 L接入电源时电源的输出功率 故R接入电源时电源的输出功率大于L接入电源时电源的输出功率，故D正确。 故选BD。 4-1如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中（电压表和电流表均可视为理想电表）（　　） A．电压表的示数减小 B．电流表的示数增大 C．电源的总功率减小 D．电源的输出功率一定减小 【答案】C 【详解】A．当变阻器的滑片向上滑动时，接入电路的阻值变大，故它与R2并联的总电阻变大，再与R1串联的总电阻也会变大，即外电路的电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中总电流减小，根据可知路端电压增大，即电压表的示数增大，故A错误； B．由于电路的总电流减小，所以内阻及R1两端的电压也随之减小，故与R2两端的电压增大，则流过的电流增大，流过的电流减小，则电流表的示数减小，故B错误； C．电源的总功率为 由于电路的总电流减小，故电源的总功率减小，故C正确； D．电源输出的功率 可知时电源输出的功率最大，题中各电阻大小未知，无法判断电源输出的功率变化情况，故D错误。 故选C。 4-2如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，电池内阻不是常量。图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下将它们组成闭合回路时（　　） A．太阳能电池的电动势为6V B．光敏电阻的功率为1W C．光敏电阻的阻值为 D．太阳能电池的内阻为 【答案】D 【详解】A．由闭合电路欧姆定律可得，当电流为0时，图线a的纵截距表示电源电动势，所以 故A错误； C．由图可知在某光照强度下将它们组成闭合回路时，则该电阻两端电压为4V，通过该电阻的电流为0.2A，则该电阻的阻值为 故C错误； B．光敏电阻的功率为 故B错误； D．太阳能电池的内阻为 故D正确。 故选D。 4-3如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻的阻值分别为，，，，电容器电容，求： (1)闭合开关S，待电路稳定后，路端电压； (2)闭合开关S，待电路稳定后，电容器的带电量； (3)断开开关S后，通过的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）闭合开关S，待电路稳定后，电容器相当于开关断开，与串联后与并联，再与串联，则外电路总电阻为 根据闭合电路欧姆定律得干路电流为 路端电压为 （2）根据题意可知，并联电路两端电压 电容器板间电压 电容器的带电量 （3）断开开关S，电容器通过与放电，串联后与并联，放电电流与电阻成反比，因此通过与的电荷量跟电阻成反比，则通过的电量为 【考点五：欧姆表】 5如图所示是欧姆表的原理示意图，其中，电流表的满偏电流为300μA，电阻Rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=100Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=2Ω。 （1）欧姆调零后，求接入电路中的电阻R的阻值； （2）当电流是满偏电流的六分之五时，用它测得的电阻Rx是多少？ 【答案】 （1）4798Ω；（2）1000Ω 【解析】（1）当电流表满偏时有 其中R内为欧姆表的内阻，所以有 而 R内=r+Rg+R0+R 解得 R=4798Ω （2）用它测量电阻Rx时，当指针指在满偏电流时有 解得 故测得的电阻Rx是1000Ω。 5-1如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。 (1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置 时，电表可测量直流电流，且量程较小。 (2)若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下： A．干电池（电动势E为3.0V，内阻r不计）； B．电流计G（量程300μA，内阻99Ω）； C．可变电阻器R； D．定值电阻R0=1Ω； E.导线若干，红黑表笔各一只。 ①表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω； ②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为 。 【答案】(1)2 (2)偏大 (3) 2×104 100:1 【详解】（1）由图甲所示电路图可知，当S旋到位置2时与表头G并联的电阻阻值较大，此时电流表量程较小。 （2）当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式 欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由 可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大。 （3）[1] 欧姆表内阻为 ； 又因为 解得 R=2×104Ω； [2] 电流表内阻为99Ω，给电流表并联1Ω的电阻，电流表量程扩大100倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的，欧姆表换挡前、后倍率之比等于100：1。 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 闭合电路的欧姆定律 1.理解闭合电路中电流的产生与分布，掌握闭合电路欧姆定律的表达式（及其物理意义，能够分析电路中电流、电压与电阻的关系 2.理解电源内部电势差（电动势）和外电路电阻对电流的影响。 3.设计并实施简单电路实验（如测量不同外电阻下的电流和路端电压），验证闭合电路欧姆定律，学会使用万用表等工具进行数据采集和处理。 知识点一：电动势 1、非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力。 2、电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置（比如在发电机中非静电力为电磁相互作用，干电池中非静电力为化学作用）。 3、电动势 （1）定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势。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，即利用非静电力所做的功与移动的电荷量之比来表示电源的这种特性。电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （2）公式：E＝。E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同。 （3）单位：伏特，用“V”表示。 （4）电动势与电源的体积无关，跟外电路的组成及变化无关。 （5）常用电池的电动势 干电池 锂电池 锌汞电池 铅蓄电池 1.5V 3V或3.6V 1.2V 2V 【注意】电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极。 知识点二：闭合电路欧姆定律 1、闭合电路的组成 闭合电路可以分为外电路和内电路。 ①外电路：电源以外的电路叫作外电路。在外电路中，电流由高电势处流向低电势处，沿电流方向电势降低。 ②内电路：电源内部叫作内电路，在内电路中，即在电源内部，非静电力做功使正电荷由负极移到正极，故电流由电源负极流向电源正极。 在内电路中，一方面，因为电源有内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，非静电力把正电荷从电势低处移至电势高处，沿电流方向电势“跃升”。 2、能量转化关系 设电源电动势为E，外电路电阻为R，电源内阻为r，闭合开关后，电路中的电流为I在时间t内。 ①外电路中电能转化的内能为 。 ②内电路中电能转化的内能为 。 ③非静电力做的功为 。 根据能量守恒定律，非静电力做的功应等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即 ，所以 ，整理后得到 ，即 。 3、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）公式： 。 （3）适用条件：适用于纯电阻电路。 （4）其他表达方式： ①，适用于纯电阻电路。 ②，适用于任何电路。 ③，适用于任何电路。 知识点三：路端电压与负载的关系 1.路端电压与干路电流的关系 (1)定义 路端电压U:外电路的电势降落叫作路端电压，即电源两端的电压。 干路电流I:外电路干路的电流，即流过电源的电流。 (2)图像 根据闭合电路欧姆定律，可知U =E-Ir,则U-I图像为倾斜直线. ①横截距:当U =0时，,此时的电流叫作短路电流，对应图像与横轴交点，即横截距. ②纵截距：当I=0时，U =E,意味着外电路断路时，路端电压等于电动势.对应图像与纵轴交点，即纵截距. ③斜率；由函数关系式可知，图像的斜率为-r,即.斜率绝对值越大，表示电源内阻越大。 ④面积：图线上某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率，即图中矩形面积表示电源在路端电压为U时的输出功率. 2.路端电压与负载的关系 (1)函数关系：U =IR =E-Ir =E-r.(纯电阻电路) 特例：①当外电路断路时，R→∞,U内 =0,U =E,即外电路断路时路端电压等于电源电动势. ②当外电路短路时R=0，,即短路电流.由于一般情况下r很小，电路中电流会很大，容易烧坏电源，所以严禁把电源两极不经负载直接相接. (2)变化关系 对某一给定的闭合电路而言，电流、路端电压、内电压均会随外电阻的变化而变化、总结如下. 外电阻R R↑ R→∞ R↓ R→0 电流 I↓ I→0 I↑ I→ 内电压 U内↓ U内→0 U内↑ U内→E 路端电压 U↑ U→E U↓ U→0 3.电阻的U-I图线与电源的U-I图线的比较 电阻 电源 U-I图像 研究对象 对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系 对电源进行研究，电源的路端电压随电流的变化关系 图像的物理意义 表示导体的性质，,R不随U与I的变化而变化 表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻 知识点四：欧姆表 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。欧姆表内部电路如图所示，由表头、电源、调零电阻R三者串联而成。为表头内阻，为表头满偏电流，E为电源电动势，r为电源内阻。 欧姆表状态 电路图 I与的对应性 刻度特点 两表笔短路 相当于被测电阻，调节R使，即表头满偏（是欧姆表内阻） 表头电流，对应欧姆表零刻度（右侧） 两表笔断路 相当于被测电阻 ，此时 ，指针不偏转 表头电流 ，对应欧姆表刻度（左侧） 测量电阻 被测电阻为 ，，指针指 到某确定位置 表头电流与电阻一一对应但不是线性关系，表盘刻度不均匀 【考点一：电源、电动势】 1.关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A．电动势就是电源供给电路的能量 B．电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C．电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 1-1下列关于电动势和电流的说法正确的是（　　） A．电流总是由电源正极流向电源负极 B．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变 C．电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零 D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 1-2 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，所以电压与电动势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．电动势公式中的W与电压公式中的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强弱的物理量 1-3锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A．电池处于充电状态 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev C．“毫安·时”（）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 1-4 如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（　　） A．电池短路时，该电池输出的电流为9A B．该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能 C．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为9V D．1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能 1-5（多选）下列关于电源电动势的说法正确的是（    ） A．电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置 B．在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动 C．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领 D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化 【考点二：闭合电路欧姆定律】 2.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻的温度等于时，电流表的示数。当电流表的示数时，热敏电阻的温度为（　　） A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．140℃ 2-1. 如图所示的电路中，电源电动势、电阻，开关断开时电压表示数为3.15V，若开关闭合电压表示数为（　　） A．3.15V B．3.6V C．2.8V D．3.0V 2-2. 如图，电源电动势。闭合开关S，理想电压表读数，理想电流表读数。求： （1）电阻的阻值； （2）电阻消耗的功率； （3）电源的内阻； （4）若在电阻两端并入一个相同的电阻，电流表的读数变大还是变小？ 2-3（多选）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，已知蓄电池电源电动势，电动机内部线圈电阻，电压表和电流表均为理想电表。车灯接通、电动机未启动时，电流表示数，电压表示数。保持车灯接通，电动机启动时，电压表示数变为。则电动机启动时（　　） A．通过电动机的电流为300A B．通过电流表的电流为70A C．电动机的发热功率约为117.2w D．电动机的输出功率为562.5w 【考点三：求解电源电动势和内阻】 3.如图所示的电路中，电阻R=3.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I=1.0A，则电源的电动势E等于（　　） A．1.0V B．3.0V C．4.0V D．5.0V 3-1.如图所示，M为一线圈电阻rM=0.5Ω的电动机，，电源电动势当S断开时，理想电流表的示数为I1=1.0A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2求： (1)电源内阻r。 (2)开关S闭合时电源输出功率。 (3)开关S闭合时电动机的效率。 3-2（多选）（23-24高二上·内蒙古赤峰·期末）如图所示，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R组成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为2Ω C．外电路的电压为3 V D．电源的输出功率为4 W 3-3在如图所示的电路中，两电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，两电表的示数分别为；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，两电表的示数分别为、。已知，求： （1）滑动变阻器的最大电阻值； （2）电源的电动势、内阻。 【考点四：路端电压与负载的关系】 4. （多选）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线，曲线Ⅲ为某一小灯泡的曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ的交点为，该点的切线与横轴交点坐标为，用该电源直接与电阻或小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源电动势为，内阻为 B．为定值电阻，其阻值为 C．接入电源时的电阻为 D．接入电源时电源的输出功率大于接入电源时电源的输出功率 4-1如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中（电压表和电流表均可视为理想电表）（　　） A．电压表的示数减小 B．电流表的示数增大 C．电源的总功率减小 D．电源的输出功率一定减小 4-2如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，电池内阻不是常量。图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下将它们组成闭合回路时（　　） A．太阳能电池的电动势为6V B．光敏电阻的功率为1W C．光敏电阻的阻值为 D．太阳能电池的内阻为 4-3如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻的阻值分别为，，，，电容器电容，求： (1)闭合开关S，待电路稳定后，路端电压； (2)闭合开关S，待电路稳定后，电容器的带电量； (3)断开开关S后，通过的电荷量。 【考点五：欧姆表】 5如图所示是欧姆表的原理示意图，其中，电流表的满偏电流为300μA，电阻Rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=100Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=2Ω。 （1）欧姆调零后，求接入电路中的电阻R的阻值； （2）当电流是满偏电流的六分之五时，用它测得的电阻Rx是多少？ 5-1如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。 (1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置 时，电表可测量直流电流，且量程较小。 (2)若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下： A．干电池（电动势E为3.0V，内阻r不计）； B．电流计G（量程300μA，内阻99Ω）； C．可变电阻器R； D．定值电阻R0=1Ω； E.导线若干，红黑表笔各一只。 ①表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω； ②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为 。 学科网（北京）股份有限公司 $