第33讲 闭合电路欧姆定律(复习讲义)(上海专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-09-15
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精品
摘要:
该高中物理讲义围绕闭合电路欧姆定律核心考点,按“电源电动势与内阻-闭合电路规律-路端电压关系”逻辑构建知识框架,通过命题透视、思维建模、考点精讲、真题训练等环节,帮助学生系统掌握高考重点,突破解题难点。
资料采用“知识点拆解+考向破译”分层设计,如U-I图像分析中引导学生从斜率和截距提取电动势、内阻信息,培养科学思维与模型建构能力。结合电动汽车等真实情境设计真题训练,强化物理观念与科学探究,助力学生高效掌握解题方法,为教师把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
第33讲 闭合电路欧姆定律
目录
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 电源电动势和内阻
知识点02 电源的内阻和容量
知识点03 闭合电路欧姆定律及其能量分析
知识点04 路端电压与外电阻的关系
知识点05 E=U外+U内的本质
知识点06 闭合电路欧姆定律解题方法
考●向●破●译
考向01 电源电动势和非静电力做功
考向02 识别电池铭牌
考向03 闭合电路欧姆定律的计算
考向04 图像题:路端电压与电流、负载的关系及应用
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
核心考点
2026年
2025年
2024年
选择题
×
×
×
填空题
×
√
×
计算题
×
×
×
实验题
×
×
×
综合题
×
×
√
考情分析
1.本节内容是电路的核心知识点,高考出题的可能性都较大。
2. 在情景题中,以选择、填空、计算或综合电磁感应知识点的形式都有可能。
3. 出题场景一般以电路模型、电动汽车、太阳能电池、航空科技等为背景。
复习目标
1. 了解电源电动势和内阻的概念。
2. 会从能量转化角度理解电动势和电压的区别。
3. 理解闭合电路欧姆定律的内容及其含义,并能正确进行电路的相关计算。
4. 了解电源的路端电压和电流的图像及其含义。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 电源电动势和内阻
1.电源
(1)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。
甲 乙
类比思维:电源在电路中的作用相当于抽水机的作用,它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极,从而保持正、负极间有稳定的电势差,维持电路中有持续的电流。
(2)能量转化:
在电源内部,非静电力克服静电力做正功,其他形式的能转化为电势能,电势能增加。
在电源外部,静电力做正功,电势能减少,转化为其他形式的能。(内部也有静电力同时做功)
(3)化学电池:化学能→电能;水力发电:机械能→电能;太阳能电池:太阳能→电能
2.电动势
(1)定义:非静电力把单位电量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。
(2)公式:E= 比值定义法!
(3)物理意义:反映电源非静电力做功的本领的大小。
(4)单位:伏特(V)。 与电压、电势单位相同,但含义不同。
电压、电势:反映静电力做功,包含电能转化为其他形式能的含义
电动势:反映非静电力做功,包含其他形式能转化为电能的含义
(5)标量,且只有正值。
(6)决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路是否连接也无关。
3.电源内部非静电力
(1)作用:把正电荷从负极搬运到正极(或把负电荷从正极搬运到负极),非静电力对电荷做正功,使电荷的电势能增加。
(2)能量转化:非静电力做功,是将其他形式的能转化为电势能的过程。
①在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是化学作用,非静电力做功使化学能转化为电势能。
②在发电机中,非静电力是电磁作用,非静电力做功使机械能转化为电势能。
知识点02 电源的内阻和容量
1.内阻:电源内部导体的电阻,通常用r表示。
(1)水果电池内阻很大,几乎不能提供持续电流。
(2)干电池使用久了,内阻变大
2.电池容量:电池放电时能输出的总电荷量,其单位是:A·h或mA·h。
(1)通过额定电流可计算放电时间 t=q/I
(2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU
知识点03 闭合电路欧姆定律及其能量分析
1.闭合电路
(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路。
(2)外电路:如图所示,电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻。
外电路两端的电压称路端电压,通常用U表示
(3)内电路:电源内部的电路叫内电路,电源的电阻叫内电阻,通常用r表示。
(4)能量转化观点:非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和。
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小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=也可以表示为:
E=I(R+r)=U+Ir含义是电源电动势等于内外电路的电压之和。
U=E-Ir含义是外电路电压(路端电压)等于电源电动势减去电源内部电阻消耗的电压。
※电池用久了,内阻r变大,E虽然变化不大,但外电路电压还是变小,所以灯泡变暗。
(3)适用条件:外电路为纯电阻电路。
纯电阻电路即电能只转化为内能,比如小灯泡、电阻、电热毯等,
非纯电阻电路即电能转化为内能和其他形式的能,比如电动机,给蓄电池充电等。
(4)闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律
相对于闭合电路欧姆定律,初中学过的欧姆定律是针对一个电阻或部分电路,称部分电路欧姆定律。闭合电路欧姆定律是对部分电路欧姆定律的适应范围进行了扩展,本质上是相同的。
知识点04 路端电压与外电阻的关系
1.路端电压与电流的关系
(1)公式:U=E-Ir。
(2)U-I图像:如图所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,
斜率的绝对值表示电源的内阻。
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减小,路端电压U=E-Ir增大,
当R增大到无限大(断路)时,I=0,U=E,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。
(2) 当外电阻R减小时,由I=可知电流I增大,路端电压U=E-Ir减小,
当R减小到零(短路)时,I=,U=0。此时电流I0称短路电流
(3) 电源电动势为E,也可以理解为按外电阻R和内电阻r的比例分配总电压
3. 外电阻的两类变化引起的相应变化,及极限思维
(1)外电阻增大
说明:电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
(2)外电阻减小
说明:由于电源内阻很小,所以短路时会形成很大的电流,为保护电源,绝对不能把电源两极直接相连接。
4. 速记口诀:并同串反
定性分析过程:外电路电阻→总电流 →内部电压→外部电压 →各串并联支路
5. 闭合电路的电源及电阻的U-I图像
当电阻R接入电动势为E的电源两端时,电源和电阻的U-I图像如图所示。
(1)交点坐标:(IP,UP)表示电源E与电阻R接通时,电路中的电流和电阻R两端的电压 (即路端电压)。
(2)电源U-I图像的斜率表示内阻r,电阻U-I图像斜率表示电阻R(直线)。
(3)如果电源U-I图像不是直线,只是斜率的含义变化,但纵坐标轴截距仍表示E,横坐标轴截距仍表示短路电流(纵坐标轴起点为0)。
知识点05 E=U外+U内的本质
以化学电池为例,在电池正极、负极附近有很薄的化学反应层,反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移至高处,在这两个地方,沿电流方向电势“跃升”,电动势就是这两个电势跃升之和,
如图所示,E=UAD+UCB。
类比:水流是从高处向低处,但在抽水机处,水是逆流。
(1) (2)
(1)V1测量内电压,V2测量外电压。 E=U1+U2
(2)电源内部,
b→c:非静电力做功,电势差为Ucb;
c→d:静电力做功,U内=Ir;
d→a:非静电力做功,电势差为Uad;
电源外部,
a→b:静电力做功,U外=IR;
E = Ucb+Uad = U外+ U内
知识点06 闭合电路欧姆定律解题方法
闭合电路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
求解闭合电路问题的一般步骤:
(1)分析电路各元件的串、并联关系,必要时画等效电路图,特别注意电压表和电流表对应的电路。
(2)求总电流I:
若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势,可用闭合电路欧姆定律直接求出;
若内、外电路上有多个未知电阻,可利用某一部分电路的已知电阻和电压求总电流I;
当以上方法都行不通时,可以联立方程求出I。
(3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。
(4)注意适用条件:外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等),不能直接用欧姆定律解决电流问题,可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律列式计算。
考●向●破●译
考向01 电源电动势和非静电力做功
例1. 如图,关于闭合电路,下列说法正确的是( )
A. 电荷在电源外部受静电力作用而运动,在电源内部受非静电力作用而运动
B. 图中a薄层和b薄层两区域是静电力做功的区域
C. 电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向相同
D. 静电力和非静电力都使电荷做定向运动,对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同
概念辨析:电动势和电压的区别和联系
(1)电动势与电压有本质的区别,不能认为电动势就是电压,电动势E=,电压U=。
(2)电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
【变式训练1】铅蓄电池的电动势为2V,电池正常工作时,在电池内部( )
A. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子,非静电力做功2J
B. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子,非静电力做功
C. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子,非静电力做功2eV
D. 非静电力将自由电子从电源负极移动到正极,每移动一个电子,非静电力做功
考向02 识别电池铭牌
归纳总结:
(1)一般会标明电动势是多少V,也可以近似认为该电池能提供给用电器的电压。
(2)mA·h是电量单位,表示电池储藏电荷总量。
(3)额定电压、额定电流、额定功率指正常工作时的电压、电流、功率。
(4)待机时间是指待机状态下电池供电时间。
(5)用单位判断物理量是什么。
例1. (25-26高一上·上海·课堂例题)小明家新购微波炉一台,铭牌如下表所示,他家为此铺设了专用电线,此专用电线上应该安装额定电流为_____的熔丝。
【变式训练1】(25-26高二上·上海·阶段检测)某机器人工作的额定电压为,额定功率为,充电时额定电压为,额定电流为.电池容量为,则下列说法正确的是( )
A.从零开始充满电大约需要
B.指电池储存的电能
C.正常工作时的电流为
D.充满电后可连续正常工作的时间约为
考向03 闭合电路欧姆定律的计算
例1. (25-26高二上·上海·课前预习)“测量电源的电动势和内阻”的实验电路,如图甲所示。已知,电压表和电流表均可认为是理想电表。由测得的数据做出了如图乙所示的图线,则该电池的电动势为_________,内电阻为_________。
【变式训练1】(25-26高二上·上海·阶段检测)将电源与一定值电阻R相连,外电压为,若改用阻值为其3倍的定值电阻,外电压变为,则此时电源电动势为_____,电源内阻为_____。(、为已知量)
考向04 路端电压与电流、负载的关系及应用
例1. 两个电源的U-I图像如图所示,从图像中可以看出( )
A.电池a的电动势较大,内电阻较大 B.电池a的电动势较小,内电阻较小
C.电池b的电动势较小,内电阻较大 D.电池b的电动势较大,内电阻较小
【变式训练1】(25-26高二上·上海·阶段检测)分别测量两个电源的电动势和内电阻,得到它们的关系图线如图中线1、2所示,再将这两个电源分别对不同外电路供电,若已知外电路没有发生断路或短路,则下列情况中可能发生的是( )
A.当两个电路的路端电压相等时,电源的总功率
B.当两个电路的路端电压相等时,外电阻
C.当两个电路的总电流相等时,电源输出功率
D.当两个电路的总电流相等时,电源内部消耗的电功率
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
(25-26高二上·上海杨浦·期中)新能源汽车
我们时常看到新能源汽车——电动汽车在路上行驶。新能源汽车具有环保、智能等优势,越来越受人们的青睐。
1.常用的干电池电动势为1.5V,铅蓄电池电动势为2V。
(1)电动势的高低,反映了电源内________(选填:“静电力”或“非静电力”)做功的本领不同。
(2)如图所示是一节可充电锂电池,其上所标的参数“5000mAh”反映的物理量是________
A.电能 B.电荷量 C.电压 D.电功率
2.电池作为新能源汽车的“心脏”,其种类和性能对车辆的整体表现及续航里程起着重要作用。某兴趣小组为测量电源电动势E和内阻r,设计了实验电路图,如图所示。根据电压表和电流表所测数据得出图线,则( )
A.定值电阻两端电压为 B.电源电动势的测量值为
C.电压表测的是电源电动势 D.内阻r等于图线的斜率大小
3.某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示,当汽车进入车位时,会使原磁场发生变化,磁阻传感器所用的材料电阻率减小,电阻值减小,判断的依据是________,安培表的示数增大,判断的依据是________________,电压表的示数减小,判断的依据是________________。
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第33讲 闭合电路欧姆定律
目录
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 电源电动势和内阻
知识点02 电源的内阻和容量
知识点03 闭合电路欧姆定律及其能量分析
知识点04 路端电压与外电阻的关系
知识点05 E=U外+U内的本质
知识点06 闭合电路欧姆定律解题方法
考●向●破●译
考向01 电源电动势和非静电力做功
考向02 识别电池铭牌
考向03 闭合电路欧姆定律的计算
考向04 图像题:路端电压与电流、负载的关系及应用
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
核心考点
2026年
2025年
2024年
选择题
×
×
×
填空题
×
√
×
计算题
×
×
×
实验题
×
×
×
综合题
×
×
√
考情分析
1.本节内容是电路的核心知识点,高考出题的可能性都较大。
2. 在情景题中,以选择、填空、计算或综合电磁感应知识点的形式都有可能。
3. 出题场景一般以电路模型、电动汽车、太阳能电池、航空科技等为背景。
复习目标
1. 了解电源电动势和内阻的概念。
2. 会从能量转化角度理解电动势和电压的区别。
3. 理解闭合电路欧姆定律的内容及其含义,并能正确进行电路的相关计算。
4. 了解电源的路端电压和电流的图像及其含义。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
知●识●解●构
知识点01 电源电动势和内阻
1.电源
(1)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。
甲 乙
类比思维:电源在电路中的作用相当于抽水机的作用,它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极,从而保持正、负极间有稳定的电势差,维持电路中有持续的电流。
(2)能量转化:
在电源内部,非静电力克服静电力做正功,其他形式的能转化为电势能,电势能增加。
在电源外部,静电力做正功,电势能减少,转化为其他形式的能。(内部也有静电力同时做功)
(3)化学电池:化学能→电能;水力发电:机械能→电能;太阳能电池:太阳能→电能
2.电动势
(1)定义:非静电力把单位电量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。
(2)公式:E= 比值定义法!
(3)物理意义:反映电源非静电力做功的本领的大小。
(4)单位:伏特(V)。 与电压、电势单位相同,但含义不同。
电压、电势:反映静电力做功,包含电能转化为其他形式能的含义
电动势:反映非静电力做功,包含其他形式能转化为电能的含义
(5)标量,且只有正值。
(6)决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路是否连接也无关。
3.电源内部非静电力
(1)作用:把正电荷从负极搬运到正极(或把负电荷从正极搬运到负极),非静电力对电荷做正功,使电荷的电势能增加。
(2)能量转化:非静电力做功,是将其他形式的能转化为电势能的过程。
①在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是化学作用,非静电力做功使化学能转化为电势能。
②在发电机中,非静电力是电磁作用,非静电力做功使机械能转化为电势能。
知识点02 电源的内阻和容量
1.内阻:电源内部导体的电阻,通常用r表示。
(1)水果电池内阻很大,几乎不能提供持续电流。
(2)干电池使用久了,内阻变大
2.电池容量:电池放电时能输出的总电荷量,其单位是:A·h或mA·h。
(1)通过额定电流可计算放电时间 t=q/I
(2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU
知识点03 闭合电路欧姆定律及其能量分析
1.闭合电路
(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路。
(2)外电路:如图所示,电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻。
外电路两端的电压称路端电压,通常用U表示
(3)内电路:电源内部的电路叫内电路,电源的电阻叫内电阻,通常用r表示。
(4)能量转化观点:非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和。
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小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=也可以表示为:
E=I(R+r)=U+Ir含义是电源电动势等于内外电路的电压之和。
U=E-Ir含义是外电路电压(路端电压)等于电源电动势减去电源内部电阻消耗的电压。
※电池用久了,内阻r变大,E虽然变化不大,但外电路电压还是变小,所以灯泡变暗。
(3)适用条件:外电路为纯电阻电路。
纯电阻电路即电能只转化为内能,比如小灯泡、电阻、电热毯等,
非纯电阻电路即电能转化为内能和其他形式的能,比如电动机,给蓄电池充电等。
(4)闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律
相对于闭合电路欧姆定律,初中学过的欧姆定律是针对一个电阻或部分电路,称部分电路欧姆定律。闭合电路欧姆定律是对部分电路欧姆定律的适应范围进行了扩展,本质上是相同的。
知识点04 路端电压与外电阻的关系
1.路端电压与电流的关系
(1)公式:U=E-Ir。
(2)U-I图像:如图所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,
斜率的绝对值表示电源的内阻。
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减小,路端电压U=E-Ir增大,
当R增大到无限大(断路)时,I=0,U=E,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。
(2) 当外电阻R减小时,由I=可知电流I增大,路端电压U=E-Ir减小,
当R减小到零(短路)时,I=,U=0。此时电流I0称短路电流
(3) 电源电动势为E,也可以理解为按外电阻R和内电阻r的比例分配总电压
3. 外电阻的两类变化引起的相应变化,及极限思维
(1)外电阻增大
说明:电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
(2)外电阻减小
说明:由于电源内阻很小,所以短路时会形成很大的电流,为保护电源,绝对不能把电源两极直接相连接。
4. 速记口诀:并同串反
定性分析过程:外电路电阻→总电流 →内部电压→外部电压 →各串并联支路
5. 闭合电路的电源及电阻的U-I图像
当电阻R接入电动势为E的电源两端时,电源和电阻的U-I图像如图所示。
(1)交点坐标:(IP,UP)表示电源E与电阻R接通时,电路中的电流和电阻R两端的电压 (即路端电压)。
(2)电源U-I图像的斜率表示内阻r,电阻U-I图像斜率表示电阻R(直线)。
(3)如果电源U-I图像不是直线,只是斜率的含义变化,但纵坐标轴截距仍表示E,横坐标轴截距仍表示短路电流(纵坐标轴起点为0)。
知识点05 E=U外+U内的本质
以化学电池为例,在电池正极、负极附近有很薄的化学反应层,反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移至高处,在这两个地方,沿电流方向电势“跃升”,电动势就是这两个电势跃升之和,
如图所示,E=UAD+UCB。
类比:水流是从高处向低处,但在抽水机处,水是逆流。
(1) (2)
(1)V1测量内电压,V2测量外电压。 E=U1+U2
(2)电源内部,
b→c:非静电力做功,电势差为Ucb;
c→d:静电力做功,U内=Ir;
d→a:非静电力做功,电势差为Uad;
电源外部,
a→b:静电力做功,U外=IR;
E = Ucb+Uad = U外+ U内
知识点06 闭合电路欧姆定律解题方法
闭合电路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
求解闭合电路问题的一般步骤:
(1)分析电路各元件的串、并联关系,必要时画等效电路图,特别注意电压表和电流表对应的电路。
(2)求总电流I:
若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势,可用闭合电路欧姆定律直接求出;
若内、外电路上有多个未知电阻,可利用某一部分电路的已知电阻和电压求总电流I;
当以上方法都行不通时,可以联立方程求出I。
(3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。
(4)注意适用条件:外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等),不能直接用欧姆定律解决电流问题,可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律列式计算。
考●向●破●译
考向01 电源电动势和非静电力做功
例1. 如图,关于闭合电路,下列说法正确的是( )
A. 电荷在电源外部受静电力作用而运动,在电源内部受非静电力作用而运动
B. 图中a薄层和b薄层两区域是静电力做功的区域
C. 电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向相同
D. 静电力和非静电力都使电荷做定向运动,对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同
【答案】 D
【详解】AB.电源在其内部的a、b两个区域依靠非静电力做功,将化学能转化为电能;在中间区域仍然是静电力做功;在外部只受静电力对电荷做正功,在内部受静电力和非静电力同时作用,故AB错误。
C.电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的能力,而电压表征电能转化为其他形式的能的能力,故C错误;
D. 在闭合电路中,在电源的外电路中,静电力使正电荷从电源正极移到负极,使电荷发生定向移动;在电源内部,非静电力将电荷从电源负极搬到正极,使电荷发生定向移动,从而移动闭合电流,可见静电力和非静电力都使电荷做定向运动,对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同,故D正确。
概念辨析:电动势和电压的区别和联系
(1)电动势与电压有本质的区别,不能认为电动势就是电压,电动势E=,电压U=。
(2)电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
【变式训练1】铅蓄电池的电动势为2V,电池正常工作时,在电池内部( )
A. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子,非静电力做功2J
B. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子,非静电力做功
C. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子,非静电力做功2eV
D. 非静电力将自由电子从电源负极移动到正极,每移动一个电子,非静电力做功
【答案】C
【解析】铅蓄电池的电动势为2V,根据公式 ,可得非静电力将自由电子从电源正极移动到负极,每移动一个电子所需要做的功 故选C。
考向02 识别电池铭牌
归纳总结:
(1)一般会标明电动势是多少V,也可以近似认为该电池能提供给用电器的电压。
(2)mA·h是电量单位,表示电池储藏电荷总量。
(3)额定电压、额定电流、额定功率指正常工作时的电压、电流、功率。
(4)待机时间是指待机状态下电池供电时间。
(5)用单位判断物理量是什么。
例1. (25-26高一上·上海·课堂例题)小明家新购微波炉一台,铭牌如下表所示,他家为此铺设了专用电线,此专用电线上应该安装额定电流为_____的熔丝。
【答案】10A
【详解】由题意可得,微波炉的总额定功率为
根据可得
所以应该安装额定电流为的熔丝。
【变式训练1】(25-26高二上·上海·阶段检测)某机器人工作的额定电压为,额定功率为,充电时额定电压为,额定电流为.电池容量为,则下列说法正确的是( )
A.从零开始充满电大约需要
B.指电池储存的电能
C.正常工作时的电流为
D.充满电后可连续正常工作的时间约为
【答案】ACD
【详解】AB.“”是电流单位,“”是时间单位,电流乘以时间等于电荷量,故指电池储存的电荷量,从零开始充满电大约需要,故A正确,故B错误;
C.正常工作时的电流为,故C正确;
D.充满电后可连续正常工作的时间约为,故D正确。
故选ACD。
考向03 闭合电路欧姆定律的计算
例1. (25-26高二上·上海·课前预习)“测量电源的电动势和内阻”的实验电路,如图甲所示。已知,电压表和电流表均可认为是理想电表。由测得的数据做出了如图乙所示的图线,则该电池的电动势为_________,内电阻为_________。
【答案】 1.40 1
【详解】[1]闭合电路欧姆定律为 化简可得
由图像纵轴截距可知该电池的电动势
[2]由图像斜率可知
电池内电阻为
【变式训练1】(25-26高二上·上海·阶段检测)将电源与一定值电阻R相连,外电压为,若改用阻值为其3倍的定值电阻,外电压变为,则此时电源电动势为_____,电源内阻为_____。(、为已知量)
【答案】
【详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律有,
联立解得,
考向04 路端电压与电流、负载的关系及应用
例1. 两个电源的U-I图像如图所示,从图像中可以看出( )
A.电池a的电动势较大,内电阻较大 B.电池a的电动势较小,内电阻较小
C.电池b的电动势较小,内电阻较大 D.电池b的电动势较大,内电阻较小
【答案】 A
【解析】 电源的路端电压和电流图像U-I中,纵坐标轴截距表示电源电动势,所以a的电动势较大;
图线斜率表示内阻,所以a的内阻较大,故A正确。
【变式训练1】(25-26高二上·上海·阶段检测)分别测量两个电源的电动势和内电阻,得到它们的关系图线如图中线1、2所示,再将这两个电源分别对不同外电路供电,若已知外电路没有发生断路或短路,则下列情况中可能发生的是( )
A.当两个电路的路端电压相等时,电源的总功率
B.当两个电路的路端电压相等时,外电阻
C.当两个电路的总电流相等时,电源输出功率
D.当两个电路的总电流相等时,电源内部消耗的电功率
【答案】BCD
【详解】AB.由图可知,两个电源的电动势相等,当两个电路的路端电压相等时,
根据可知,电源的总功率
根据可知,,故A错误,B正确;
CD.当两个电路的总电流相等时,
根据可知,电源输出功率
电源的图线越陡表示电源内阻越大,图线1比图线2陡,故
根据可知,,故CD正确。
故选BCD。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
(25-26高二上·上海杨浦·期中)新能源汽车
我们时常看到新能源汽车——电动汽车在路上行驶。新能源汽车具有环保、智能等优势,越来越受人们的青睐。
1.常用的干电池电动势为1.5V,铅蓄电池电动势为2V。
(1)电动势的高低,反映了电源内________(选填:“静电力”或“非静电力”)做功的本领不同。
(2)如图所示是一节可充电锂电池,其上所标的参数“5000mAh”反映的物理量是________
A.电能 B.电荷量 C.电压 D.电功率
2.电池作为新能源汽车的“心脏”,其种类和性能对车辆的整体表现及续航里程起着重要作用。某兴趣小组为测量电源电动势E和内阻r,设计了实验电路图,如图所示。根据电压表和电流表所测数据得出图线,则( )
A.定值电阻两端电压为 B.电源电动势的测量值为
C.电压表测的是电源电动势 D.内阻r等于图线的斜率大小
3.某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示,当汽车进入车位时,会使原磁场发生变化,磁阻传感器所用的材料电阻率减小,电阻值减小,判断的依据是________,安培表的示数增大,判断的依据是________________,电压表的示数减小,判断的依据是________________。
【答案】1. 非静电力 B 2.B 3.
【详解】1.[1]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,电动势表示这种能力的大小。
[2]“5000mAh”的表述相当于是电流强度乘以时间,即,表示电荷量的大小。
2.A.定值电阻两端的电压大小应为,会随着滑动变阻器接入电路中的阻值不同而变化,不是,故A错误;
B.根据电路图,可写成闭合电路欧姆定律
所以图像中的截距应表示电动势的大小,即,故B正确;
C.电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,不是电源电动势,故C错误;
D.根据电路图以及闭合电路的公式,可知斜率表示,故D错误。
故选B。
3.[1]根据电阻定律可知,当电阻率减小时,电阻也随之减小。
[2]回路中的总电阻也减小,所以干路电流为随之增大。
[3]根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数
随着电流的增加,电压表示数减小。
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