高中物理第二章直流电路4电源的电动势和内阻闭合电路
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E I＝ EU＝E－Ir R＋r 注意：外电阻 R＝0(短路)―――→电流 I＝ r ―――→ 路端电压 U＝0.
[ 基础自测] 1．思考判断 (1)外电路中，沿电流方向电势降低；内电路中，沿电流方向电势升高．( 中的电流无穷大．( ) ) (2)在闭合电路中，当外电路断开时，路端电压等于零；当外电路短路时，电路 E (3)I＝ 、E＝IR＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路，而 U 外＝E－Ir、 R＋r E＝U 外＋U 内适用于任意的闭合电路．( ) ) ) (4)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．( (5)电源的输出功率随外电阻 R 的增大而增大．(
知 识 脉 络(教师用书独具)
[自 主 预 习·探 新 知]
[ 知识梳理] 一、电源的电动势和内阻 1．电源 将其他形式的能转化为电能的装置． 电能 2．电动势
电压 (1)大小：数值上等于不接入电路时电源两极间的电压．
(2)符号：E，单位：伏特，用 V 表示．
电能 (3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领．
[ 答案]
(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2．在如图 242 所示电路中，当变阻器滑片向上移动时(
)
【导学号：12602113】
图 242
A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小
B [当滑片向上移动时， 滑动变阻器连入电路的电阻变小， 并联电路电阻减小， E 外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 I＝ 知，I 增大，由 U＝E－Ir R＋r 知 U 减小，即电压表示数减小，而 U＝U′＋U 并，U′＝IR，I 增大，U′增大， U并 U 并减小，IR＝ R 减小，故电流表示数增大．B 项正确．]
4．路端电压与负载的关系 E I＝ R＋r U＝E－Ir 增大 (1)外电阻 R 增大―――→电流 I 减小 ―――→ 路端电压 U 增大． E I＝ U＝E－Ir R＋r 注意：外电阻 R 增大到无限大(断路)―――→电流 I＝0 ―――→ 路端电压
U＝E.
E I＝ U＝E－Ir R＋r 减小 (2)外电阻 R 减小―――→电流 I 增大 ―――→ 路端电压 U 减小．
(3)适用范围：纯电阻电路． (4)一般电路的常用公式及变形：E＝U＋U′＝U＋Ir 或 U＝E－Ir.
3．路端电压与电流的关系 U＝E－Ir ，反映了路端电压随电流的变化关系． 用图像表示为如图 241 所示．
图 241 (1)横轴上的截距表示短路电流． (2)纵轴上的截距表示电动势． (3)斜率的绝对值表示内阻．
3．电源的内阻：电源内部电路上的电阻叫电源的内电阻，简称内阻．
二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路组成 外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路， 降低 . 在外电路中，沿电流方向电势降低 (1)电路 内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流 升高. 方向电势升高
外电阻：外电路的电阻. (2)电阻 内电阻：内电路的电阻.
3．用如图 243 所示的电路测定电源电动势和内阻．其中 V 为电压表(其电阻 足够大)， 定值电阻 R＝7.0 Ω.在开关未接通时，V 的读数为 6.0 V； 开关接通后， V 的读数变为 5.6 V．那么，电池组的电动势和内阻分别是 ( )
图 243 A．6.0 V,0.5 Ω C．5.6 V,1.25 Ω B．6.0 V,1.25 Ω D．5.6 V,0.5 Ω
U外 5.6 A [开关未接通时，电压表的示数即电源电动势故 E＝6.0 V；I＝ R ＝ 7 A＝ E－U外 6－5.6 0.8 A，r＝ I ＝ 0 究·攻 重 难]
闭合电路欧姆定律的理解及应用
1．三种表达方式 E (1)I＝ . R＋r (2)E＝U 外＋U 内． (3)E＝IR＋Ir. 2．当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以 U 内＝0，此时 E＝U 外， 即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压．
路端电压外电压U：外电路两端的电压， (3)电压U＝IR 纯电阻电路. 内电压U′：内电阻r两端的电压，U′＝Ir.
2．闭合电路欧姆定律
纯电阻 正比 (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， 电阻 跟内、外电路的电阻之和成反比．
E (2)公式：I＝———— R＋r .
[ 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
12 E I1 ＝ ＝ A＝1 A R1＋R2＋r 4＋6＋2 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 6×3 R2R3 R23＝ ＝ Ω＝2 Ω R2＋R3 6＋3
如图 244 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.
图 244 (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？
思路点拨：C、D
接入理想→断路→R3中无电流 间 接入理想→短路→R2与R3并联
第2章
直流电路
4 电源的电动势和内阻
闭合电路欧姆定律
学 习 目 标 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置． 2.了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和 非静电力做功与能量转化间的关系．(难点) 3.了解电源电动势及内阻的含义． 4.理解闭合电路欧姆定律，理解内、外电路的电势 降落．(重点) 5.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的 关系，并能进行电路分析与计算．(重点、难点)
E 3． I＝ 或 E＝I(R＋r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路， U 外＝E－Ir 和 E R＋r ＝U 外＋U 内适用于所有的闭合电路． 4． 闭合电路的欧姆定律反映的只是电动势和电压的数量关系， 它们的本质是不 同的：电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能本领的大小；而路端电压 反映了外电路中电能转化为其他形式能的本领大小．
[ 基础自测] 1．思考判断 (1)外电路中，沿电流方向电势降低；内电路中，沿电流方向电势升高．( 中的电流无穷大．( ) ) (2)在闭合电路中，当外电路断开时，路端电压等于零；当外电路短路时，电路 E (3)I＝ 、E＝IR＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路，而 U 外＝E－Ir、 R＋r E＝U 外＋U 内适用于任意的闭合电路．( ) ) ) (4)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．( (5)电源的输出功率随外电阻 R 的增大而增大．(
知 识 脉 络(教师用书独具)
[自 主 预 习·探 新 知]
[ 知识梳理] 一、电源的电动势和内阻 1．电源 将其他形式的能转化为电能的装置． 电能 2．电动势
电压 (1)大小：数值上等于不接入电路时电源两极间的电压．
(2)符号：E，单位：伏特，用 V 表示．
电能 (3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领．
[ 答案]
(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2．在如图 242 所示电路中，当变阻器滑片向上移动时(
)
【导学号：12602113】
图 242
A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小
B [当滑片向上移动时， 滑动变阻器连入电路的电阻变小， 并联电路电阻减小， E 外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 I＝ 知，I 增大，由 U＝E－Ir R＋r 知 U 减小，即电压表示数减小，而 U＝U′＋U 并，U′＝IR，I 增大，U′增大， U并 U 并减小，IR＝ R 减小，故电流表示数增大．B 项正确．]
4．路端电压与负载的关系 E I＝ R＋r U＝E－Ir 增大 (1)外电阻 R 增大―――→电流 I 减小 ―――→ 路端电压 U 增大． E I＝ U＝E－Ir R＋r 注意：外电阻 R 增大到无限大(断路)―――→电流 I＝0 ―――→ 路端电压
U＝E.
E I＝ U＝E－Ir R＋r 减小 (2)外电阻 R 减小―――→电流 I 增大 ―――→ 路端电压 U 减小．
(3)适用范围：纯电阻电路． (4)一般电路的常用公式及变形：E＝U＋U′＝U＋Ir 或 U＝E－Ir.
3．路端电压与电流的关系 U＝E－Ir ，反映了路端电压随电流的变化关系． 用图像表示为如图 241 所示．
图 241 (1)横轴上的截距表示短路电流． (2)纵轴上的截距表示电动势． (3)斜率的绝对值表示内阻．
3．电源的内阻：电源内部电路上的电阻叫电源的内电阻，简称内阻．
二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路组成 外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路， 降低 . 在外电路中，沿电流方向电势降低 (1)电路 内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流 升高. 方向电势升高
外电阻：外电路的电阻. (2)电阻 内电阻：内电路的电阻.
3．用如图 243 所示的电路测定电源电动势和内阻．其中 V 为电压表(其电阻 足够大)， 定值电阻 R＝7.0 Ω.在开关未接通时，V 的读数为 6.0 V； 开关接通后， V 的读数变为 5.6 V．那么，电池组的电动势和内阻分别是 ( )
图 243 A．6.0 V,0.5 Ω C．5.6 V,1.25 Ω B．6.0 V,1.25 Ω D．5.6 V,0.5 Ω
U外 5.6 A [开关未接通时，电压表的示数即电源电动势故 E＝6.0 V；I＝ R ＝ 7 A＝ E－U外 6－5.6 0.8 A，r＝ I ＝ 0 究·攻 重 难]
闭合电路欧姆定律的理解及应用
1．三种表达方式 E (1)I＝ . R＋r (2)E＝U 外＋U 内． (3)E＝IR＋Ir. 2．当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以 U 内＝0，此时 E＝U 外， 即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压．
路端电压外电压U：外电路两端的电压， (3)电压U＝IR 纯电阻电路. 内电压U′：内电阻r两端的电压，U′＝Ir.
2．闭合电路欧姆定律
纯电阻 正比 (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， 电阻 跟内、外电路的电阻之和成反比．
E (2)公式：I＝———— R＋r .
[ 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
12 E I1 ＝ ＝ A＝1 A R1＋R2＋r 4＋6＋2 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 6×3 R2R3 R23＝ ＝ Ω＝2 Ω R2＋R3 6＋3
如图 244 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.
图 244 (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？
思路点拨：C、D
接入理想→断路→R3中无电流 间 接入理想→短路→R2与R3并联
第2章
直流电路
4 电源的电动势和内阻
闭合电路欧姆定律
学 习 目 标 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置． 2.了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和 非静电力做功与能量转化间的关系．(难点) 3.了解电源电动势及内阻的含义． 4.理解闭合电路欧姆定律，理解内、外电路的电势 降落．(重点) 5.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的 关系，并能进行电路分析与计算．(重点、难点)
E 3． I＝ 或 E＝I(R＋r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路， U 外＝E－Ir 和 E R＋r ＝U 外＋U 内适用于所有的闭合电路． 4． 闭合电路的欧姆定律反映的只是电动势和电压的数量关系， 它们的本质是不 同的：电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能本领的大小；而路端电压 反映了外电路中电能转化为其他形式能的本领大小．