2017_2018学年高中物理第2章恒定电流7闭合电路欧姆定律达标新人教版选修3_120180306
2017高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3_1
闭合电路的欧姆定律
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学习 目标
1.理解闭合电路的欧姆定律及其公式,知道电源的电动 势等于内、外电路上电势降落之和。 2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表 达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电 源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题。
2.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阻。
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
重点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系,电源的电动势与
重点难 内、外电路电压的关系。
点
3.闭合电路的欧姆定律的应用。
难点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系。
激趣诱思
我们有这样的经验,傍晚是每一天用电高峰时段,万家灯火,但是 灯光较暗;而夜深人静的时候,灯光特别亮,这是为什么?还有,在家用 电器使用中,打开大功率的空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调 后灯又会马上亮起来,这是为什么?
简答:当电路中接入较多的用电器时,由于这些用电器是并联的, 其总电阻会变小,干路中的电流就会很大,由于导线有电阻,在导线上 就有较大的电压降,造成灯泡两端的电压变小,因此灯泡的亮度就变 暗了。
预习导引
1.闭合电路的欧姆定律 (1)闭合电路组成:
(人教版选修)恒定电流导学案 2.7闭合电路的欧姆定律
第二章 恒定电流 2.4 串并联电路【教学目标】1、了解串并联电路中电压、电流、电阻的关系。
2、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。
重点： 1、串、并联电路的规律2、知道常用的电压表和电流表的改装 难点： 电压表和电流表都是由小量程的电流表改装 【自主预习】 一。
串联和并联如图1所示，把几个导体 ，接入电路，这样的连接方式叫做串联。
如图2所示，把几个导体的一端 ，另一端也 ， 然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫并联二、串联电路和并联电路的电流串联电路各处的电流 ，即 。
并联电路的总电流等于 ，即。
三、串联电路和并联电路的电压串联电路两端的总电压等于 。
并联电路的总电压与 ，则 。
四、串联电路和并联电路的电阻串联电路的总电阻等于 ，关系式为 。
并联电路总电阻的倒数等于 ，关系式为 。
五、电流计1、作用：2. 三个主要参数： 、 、3.电路图符号： 【典型例题】一、基本电路处理【例1】．如图2－4－9所示，R 1＝4 Ω，R 2＝R 3＝2 Ω，R 4＝4 Ω，R 5＝6 Ω，求A 、B 间的等效电阻．图1图2【例2】如图2所示三个完全相同的电阻R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们的电压之比为( )A．1∶1∶1 B．1∶2∶2C．1∶4∶4 D．2∶1∶1二、电表的改装【例3】一电流表G，内阻为R＝10 Ω，满偏电流是15 mA，把它改装成量程为9 V的电压表，则连接电阻的阻值为多大？【例4】如图所示，有一个表头G，满偏电流I g＝500 mA，内阻R g＝200 Ω，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？【例5】如果图2－4－8中电流表的内阻是100 Ω，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？【课后练习】1.如图2－4－7所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，滑动触头C时，电路的总电阻发生变化，以下情况正确的是( )A．C向左滑动，总电阻变小B．C向右滑动，总电阻变小C．C滑动到最左端时，总电阻为R0D．C滑动到最右端时，总电阻为零2．把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是( )A．改装的原理是串联电阻有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变3．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5 V和10 V的电压表，串联后测量12 V的电压，则( )A．两表的电压示数相同，均为6 V[来源:学科网]B．两表头的指针的偏角相同C ．两表头的指针的偏角不相同D ．两表的电压示数不同4．如图6所示，电压U 不变，闭合开关S ，先调节电阻箱R 的电阻值到R 1，使电流计指针转到满刻度，再把R 调节到R 2，使电流表的指针转到满刻度的23，电流表的内阻等于( )A ．R2－R 1 B ．2R 2－R 1 C ．R 2－3R 1 D ．2R 2－3R 15.两只定值电阻R 1＝10 Ω，R 2＝30 Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压，电路连接如图7所示，电源输出电压U ＝12 V 不变，先用电压表与R 1并联，电压表示数为U 1，再用电压表与R 2并联，电压表示数为U 2，则下列说法正确的是( )A ．U 1一定为3.0 VB ．U 2一定小于9.0 VC ．U 1与U 2之和一定为12 VD ．U 1与U 2之和小于12 V6.在图8所示的串联电路中，通过电阻R 1的电流I 1满足关系式( )A ．I 1＝UR 1 B ．I 1＝U 1R 1C ．I 1＝U 2R 2D ．I 1＝U 1R 1＋R 27．一同学将变阻器与一只6 V,6～8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6 V的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光．按图9所示的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )A．变暗 B．变亮C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡8.．如图10所示是两个电阻R1、R2的I－U图线，将两电阻R1、R2并联后的电阻为R，则电阻R的U－I图象在图中( )A．区域Ⅰ B．区域ⅡC．区域Ⅲ D．不能确定9.一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是多少？如果用改装后的电压表测量某一电路，电压表示数如图11所示．此时的电压是多少？10．如图13所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，安培表示数的最小值为多少？答案：例1.答案 3 Ω解析R2、R3串联，如果等效一个电阻R23，则R23＝R2＋R3＝4 Ω.R23与R4并联，设它们的等效电阻为R234，则R234＝R23·R4R23＋R4＝2 Ω，此时R1与R234串联，设它们的等效电阻为R0，则R0＝R1＋R234＝6 Ω.R5与R0并联，它们的等效电阻就是A、B间的电阻值，则R AB＝R0·R5R0＋R5＝3 Ω. 例2．答案 D例3. 答案590 Ω解析把电流表G改装成量程为9 V的电压表，需串联的电阻R＝U－U gI g＝9－15×10－3×1015×10－3Ω＝590 Ω.例4.解析：当公共端与1 A端接入电路时，量程为I1＝1 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2＝10 A。
高中物理第二章恒定电流2.7闭合电路欧姆定律学案新人教版选修3-1[1]
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2。
7 闭合电路欧姆定律【学习目标】1。
能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式.2。
理解路端电压与负载的关系和功率表达式。
3. 应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题一、闭合电路的欧姆定律1.内、外电路（1) 概念：内电路是电源内部电路,外电路是电源外部电路．(2）特点：外电路中电流由电源______流向_____，沿电流方向电势_____,内电路中电流由电源_____流向_____，沿电流方向电势_____.2．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______，跟内、外电路的电阻之和成______.（2）公式:I＝错误!①或E＝________ ②或E＝_____＋______。
③(3)适用条件：①、②适用于外电路为________电路，③适用于一切电路。
二、路端电压与负载的关系1. 路端电压与电流的关系（1）路端电压的表达式,U＝________．U－I图象是一条斜向下的直线，如图所示(2）图象中U轴截距E表示电源的(3）I轴截距I0等于。
（4）图线斜率的绝对值表示电源的即2．路端电压随外电阻的变化规律(1）当外电阻R增大时，电流I减小，路端电压______．（2）当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压______．（3)两个特例:外电路断开时，R→∞，I＝___，U＝____．据此特点可测电源电动势．外电路短路时，R＝0,I＝____，U＝____，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因．答案:一、1。
正极负极降低负极正极升高 2.正比，反比, U+IR，U+Ir 纯电阻电路二、1。
E-Ir，电动势，短路电流，内阻，r=IE短2。
增大，减小, 趋近于零, E，错误!,0知识点一对闭合电路的欧姆定律的理解1．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＝错误!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)①E＝U外＋Ir②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；知识点一对闭合电路的欧姆定律的理解【典例探究】【典例1】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。
人教版高二物理(选修3-1)第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析(含解析)
人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流 第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1． 如图所示，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=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A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19A 解析一：当电键K 接1时：1E I R r=+ 即 E=0.2（10+r ） 当电键K 接2时：1E I R r=+ 即：10.2(10)8E r I R r r+==++20.2(1)8r =++ 可见，0.2A ＜I ＜0.25A 故答案：C解析二：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0.19A ．电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V ，所以电键接2后路端电压低于2V ，因此电流一定小于0.25A ．所以只能选C 。
例题2：如图所示，当滑动变阻器的滑片P 由b 端向a 端滑动过程中，试分析各电表示数的变化情况。
分析与解： 该电路是R 1与R 2并联后再与R 3串联。
各表的测量情况：A 1和A 2测量的是通过R 1和R 2中的电流，A 3测量的是干路中的电流，V 1测量路端电压，V 2测量的是R 1和R 2并联后两端的电压，V 3测量的是R 3两端的电压。
当P 向b 滑动时，R 2↑（“↑”表示增大）引起−→−−R 12↑引起−→−−I 总（）总总I R r=+ε↓（“↓”表示减小），∴A 3↓∵()U U I r =-↑ε∴V 1↑ ∵I 总↓引起−→−−U U IR 333（）=↓∴V 3↓23()U U U -↑2V ∴↑()∵∴∵总I I U R A I I I I 11211221=⎛⎝⎫⎭⎪↑↑=-↓∴A 2↓。
例题3、如图所示，电源电动势为3伏，电路接通后发现电灯L 不工作，用一个伏特表分别测得各处电压值为：U ab =0，U bc =3伏，03cd ad U U ==，伏，又知电路中只有一处出现故障，由此可知：A ．灯L 发生断路或短路B ．电阻R 1一定发生断路C ．电阻R 2 一定发生短路D ．电池组中两电池间发生断路解析：由U ab =0，0cd U =可知电路断路，根据闭合电路的 欧姆定律及部分电路的特点，有：R EU R R r=+可知，只有当R 趋向无穷大时， 该电阻两端的才会等于电源电动势E ，故得R 1断路，答案：B例题4.如图所示电源内阻为2R 0，滑线变阻器的最大电阻为3R 0，则当滑动触头P 从a 滑到b 的过程中1) 电源的输出功率如何变化？ 2) 变阻器R 上消耗的电功率如何变化？ 3) 固定电阻R 0上消耗的电功率如何变化?解析：当外电阻R+R 0=r=2R 0，即R=R 0时，电源的输出功率最大，故当滑动触头P 从a 滑到b 的过程中电源的输出功率先变小后变大；把R 0看成是电源内阻的一部分，则变阻器的总电阻不会超过“内电阻”，而且外电阻与内电阻的差值越来越大，故变阻器R 上消耗的电功率一直减小；由于R 0是定值电阻，其上消耗的电功率仅与电流有关，易得R ↓，→I ↑→P （=I 2R 0）↑1．如图8-5-15所示的电路中，R 1=3.5Ω,R 2=6Ω,R 3=3Ω，电压表为理想电表，当开关S 断开时，电压表示数为5.7V ；当开关S 闭合时，电压表示数为3.5V ，求电源的电动势和内电阻解：S 断开则V 表测路端电压，S 闭合则V 表测R 1两端的电压，故：1211U E=U +R +R r1232223U E=U +R ()r R R R R ++解得：E=6V 、r=0.5Ω2．如图所示，变阻器R 2的最大电阻是10 Ω，R 3＝5 Ω，电源的内电阻r ＝1 Ω，当电键S 闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W ，电源的输出功率为12 W ．此时电灯R 1正常发光，求：（1）电灯阻值R 1是多少?（设R 1阻值恒不变）（2）当电键S 断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?解：1）P 总－P 出=I 2r 得I=2A又P 出=IU 得U=6V所以：I R3=U/R 3=1.2A I R1=0.8A故 R 1+R 2=U/0.8=7.5得R 1=2.5Ω 另：E=U+Ir=8V2）要使L 中功率不变，则I=0.8A 不变 故Ｒ总＝Ｅ／Ｉ＝10Ω 此时R 2=6.5Ω 即变大1.5Ω3.某电炉在额定电压下的电功率为P 0=400W ，电源在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同.当把电炉接到该电源时，电炉实际消耗的功率为P 1=324W .若将两个这样的电炉并联接入该电源，那么两个电炉实际消耗的总功率P 2为多少? 解：设电炉额定电压为U 0，则由题意得：20400U R= (1)因为P 1/P 0=324/400=0.81 故U 1/U 0=0.9 得0.118U r R== (2)当再接入一个电炉时20()22U R R rP +==20162121U R (3)4．如图所示，电阻R 3＝4 Ω，电表为理想表．开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过，电压表示数为2 V ，电流表示数为0.75 A ．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V ，电流表示数变为0.8 A ．（1）哪个电阻断路？（2）求电阻R 1、R 2的阻值各为多少？ （3）电源电动势和内阻各为多少？解：（1）R 1短路、R 3断路V 表读数为零，排除；R 2断路、短路均不可能；R 3短路A 表读数增大，故只能是R 1断路。
高中物理 第2章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律课时作业 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-
7 闭合电路的欧姆定律根底夯实一、选择题(1～4题为单项选择题，5～7题为多项选择题) 1．关于闭合电路，如下说法正确的答案是( ) A ．电源短路时，放电电流为无限大 B ．电源短路时，内电压等于电源电动势 C ．用电器增加时，路端电压一定增大D ．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势 答案：B解析：电源短路时，R ＝0，放电电流I ＝E r，U 内＝E ，A 错误，B 正确；当并联用电器增加时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C 错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D 错误。
2．一太阳能电池板，测得它的开路电压(电动势)为800mV ，短路电流为40mA ，假设将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，如此它的路端电压是( )A ．0.10VB ．0.20VC ．0.40VD ．0.60V答案：D 解析：r ＝E I 短＝0.80.04Ω＝20Ω，U ＝E R ＋rR ＝0.6V 。
3．一同学将变阻器与一只6V,6～8W 的小灯泡L 与开关S 串联后接在6V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光。
按此图的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )A ．变暗B ．变亮C ．亮度不变D ．可能烧坏灯泡 答案：B解析：由图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确。
由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。
4．(福建师大附中2014～2015学年高二上学期期末)在如下列图的电路中，开关S原来是闭合的，现将S断开，如此灯泡L亮度变化和电容器C带电量变化情况是( ) A．灯泡L变亮、电容器C带电量增加B．灯泡L变亮、电容器C带电量减少C．灯泡L变暗、电容器C带电量增加D．灯泡L变暗、电容器C带电量减少答案：A解析：由图可知，当开关闭合时，R2与L串联后与R3并联，再与R1串联；当开关断开时，R3断开，总电阻增大，总电流减小，R1分压与内电压减小，灯泡两端电压增大；故灯泡变亮；电容器并联在电源两端，因内电压减小，路端电压增大，故电容器两端电压增大，由Q＝UC可知，电容器带电量增加。
人教版高二物理(选修3-1)第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析(含解析)
人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1．如图18—13所示，电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，R 3= 4Ω，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A 和3.2V.（1）是哪个电阻发生断路？（2）电池的电动势和内电阻分别为多大？[解析] （1）假设R 1发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为0.8A ；假设R 3发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为3.2V 。
所以，发生断路的是R 2。
（2）R 2断路前，R 2与R 3串联、然后与R 1并联；R 2断路后，电池只对R 1供电，于是有22R ×3.2=0.8R 由此即可解得 R 1rR R R R R E++++32132)(rR E+1=0.8 [规律总结] 象进行分析，从而得出故障的种类和位置。
一般的故障有两种：断路或局部短路。
例2．在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R5的滑动触头向a 端移动时，判定正确的是（ ）A ．I 变大，U 变小．B ．I 变大，U 变大．C ．I 变小，U 变大．D ．I 变小，U 变小． [解析] 当R 5向a 端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EI R r=+知道，回路的总电流I 变大，内电压U 内=Ir 变大，外电压U 外=E-U 内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R 1及R 4两端的电压U=I （R1+R 4）变大，R5两端的电压，即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小，通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小，答案：D [规律总结] 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）.凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大. （2）.凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式 用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反[例3] 已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。
2018_2019学年高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版
U＝E－Ir，即 E＝1.6 V＋0.4r① 当开关 S 断开时，只有 R1 接入电路，由闭合电路的欧姆定律得 U′＝E －I′r，即 E＝(1.6＋0.1) V＋(0.4－0.1)r② 由①②式解得 E＝2 V，r＝1 Ω.
[答案] 2V 1Ω
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 压表测量哪一部分的电压，电流表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．
2．闭合电路的能量转化 非静电力做功等于内、外电路电能转化为其他形式能的总和，即： EIt ＝
I2Rt＋I2rt
.
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 . E (2)公式：I＝ R＋r
①，或 E＝ IR＋Ir
U 外 ＋ U 内 ③. ②，或 E＝
[答案] A
(1)程序法：分清电路结构→局部电阻变化→总电阻变化→总电流变 化 → 路端电压变化 → 各部分电压、电流变化 (一般先分析电阻不变的支 路)． (2)运用结论“串反并同”时，电源内阻不可忽略．
3.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关 S 闭合前灯泡 A、B、C 均正常发光．那么，当开关 S 闭合时，A、B、C 三个灯泡的亮度变化情 况是( )
“串 反”
(3)特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题， 可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．一般用于滑动变阻 器两部分在电路中都有电流时的讨论．
【高中】高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律课后达标检测新人教版选修31
【关键字】高中第7节闭合电路欧姆定律一、选择题1．下列关于紧闭电路的说法中，错误的是()A．电源短路时，电源的内电压等于电动势B．电源短路时，路端电压为零C．电源断路时，路端电压最大D．电路的外电阻增加时，路端电压减小[导学号]解析：选D.根据紧闭电路欧姆定律E＝IR＋Ir，当外电路短路时，R＝0，E＝Ir，U ＝0，A、B正确．当外电路断路时，I＝0，Ir＝0，E＝U外，C正确．电路的外电阻增加时，路端电压应增大，D错误．故选D.2．在已接电源的紧闭电路里，关于电源的电动势、内电压和外电压的关系，下列说法正确的是()A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和[导学号]答案：D3．(多选)上海世博会中国馆的所有门窗都采用LOM-E玻璃，它可将太阳能转化为电能并储存起来．国家馆顶上的观景台也引进了最先进的太阳能薄膜，它能储藏阳光并利用光电转换将太阳能转化为电能．已知太阳能电池板的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一紧闭电路，下列说法正确的是()A．电池板的电动势为800 mVB．电池板的内电阻为20 ΩC．紧闭电路的路端电压为800 mVD．紧闭电路的路端电压为400 mV[导学号]解析：选ABD.太阳能电池板的电动势等于开路电压，即E＝800 mV，A正确；内阻r＝＝20 Ω，B正确；将其与20 Ω的电阻器连成紧闭电路，则路端电压为U＝IR＝R＝400 mV，D正确．4.(多选)如图所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I 的关系图线，下列说法中正确的是()A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻[导学号]解析：选AC.甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路为纯电阻说明两电源的外电阻相等，故A正确；图线的斜率的绝对值大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率的绝对值大于图线乙的斜率的绝对值，表明电源甲的内阻大于电源乙的内阻，故D错误；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U 轴交点的坐标值比乙的大，表明电源甲的电动势大于电源乙的电动势，故C正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内＝Ir，因为电源甲的内阻较电源乙的内阻大，所以当电流都为I0时，电源甲的内电压较大，故B错误．故选A、C.5.(多选)(2016·南昌高二联考)如图所示为两电源的U－I图象，则下列说法正确的是()A．电源①的电动势和内阻均比电源②大B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C．当外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大[导学号]解析：选AD.图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A对；作外接电阻R的U－I图线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S1、S2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点S1、S2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B错，D对；电源的效率η＝＝＝，因为电源内阻不同则电源效率不同，C错．6．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中()A．电路中的总电流变大B．路端电压变大C．通过电阻R2的电流变大D．通过滑动变阻器R1的电流变小[导学号]解析：选A.在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中，R1接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，由紧闭电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，故A正确．路端电压U＝E－Ir，I变大，E、r不变，则U变小，故B错误．路端电压U变小，通过电阻R2的电流变小，故C错误．总电流变大，通过电阻R2的电流变小，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变大，故D错误．7．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2、V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是()A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小[导学号]解析：选B.R2的滑动触点向b端移动时，R2接入电路的电阻减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．8．(多选)如图所示，R是光敏电阻(随光照强度增大，电阻减小)，当它受到的光照强度增大时()A．灯泡L变暗B．光敏电阻R上的电压增大C．电压表V的读数减小D．电容器C的带电荷量增大[导学号] 解析：选CD.光照强度增大时，R 的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知I ＝E R ＋r ＋R 灯增大，灯泡L 变亮，选项A 错误；光敏电阻R 上的电压U R ＝E －I (r ＋R 灯)减小，选项B 错误；电压表V 的读数U ＝E －Ir 减小，选项C 正确；电容器C 两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压U L ＝IR 灯增大，所以电容器C 的带电荷量Q ＝CU L 增大，选项D 正确．9.(2016·天津南开中学测试)如图所示电路中，R 为一滑动变阻器，P 为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )A ．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B ．灯泡L 2一定逐渐变暗C ．电源效率一定逐渐减小D ．R 上消耗功率一定逐渐变小[导学号] 解析：选D.滑动变阻器滑片P 向下滑动，R ↓→R 并↓→R 外↓.由闭合电路欧姆定律得I ＝Er ＋R 外推得I ↑.由电源内电路消耗功率P 内＝I 2r 可得P 内↑，A 正确．U 外↓＝E －I ↑r ，U 1↑＝(I ↑－I L1↓)R 1，U L2↓＝U 外↓－U 1↑，P L2↓＝U 2L2↓R L2，故灯泡L 2变暗，B 正确．电源效率η↓＝I 2R 外I 2（R 外＋r ）＝R 外R 外＋r ＝11＋r R 外↓，故C 正确．R 上消耗的功率P R ＝U 2L2↓R ↓，P R 增大还是减小不确定，故D 错．10.如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是( )A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时， F 将变小[导学号] 答案：B二、非选择题11．(2016·长沙高二检测)如图所示的电路中，已知R 1＝4 Ω，电流表的读数I ＝0.75 A ，电压表读数U ＝2.0 V ，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为I ′＝0.80 A ，而电压表的读数变为U ′＝3.2 V ，求：(1)发生断路的电阻是哪一个？(2)电源电动势和内阻各是多少？[导学号] 解析：(1)因某电阻烧断，电流表、电压表示数均增大，若R 1、R 3断路，电流表或电压表无读数，可断定发生断路的电阻是R 2.(2)由R 2烧断后：电压表的示数等于路端电压，则R 3＝U ′I ′＝3.20.8Ω＝4 Ω 根据闭合电路欧姆定律得U ′＝E －I ′r 即有3．2＝E －0.8r ①R 2未烧断时：路端电压U ″＝R 3I ＝4×0.75 V ＝3 V通过R 1的电流I 1＝U ″－U R 1＝3－24A ＝0.25 A 总电流：I 0＝I 1＋I ＝0.25 A ＋0.75 A ＝1.0 A则有U ″＝E －I 0r即3＝E －r ②联立①②解得E ＝4 V ，r ＝1 Ω.答案：(1)R 2 (2)4 V 1 Ω12．电路图如图甲所示，若电阻R 阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U 随电流I 的变化图线及外电阻的U －I 图线分别如图乙所示，求：(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压；(3)电源的输出功率．[导学号] 解析：(1)由题图乙所示U －I 图线知：电源电动势E ＝4 V ，短路电流I 短＝4 A ，故内阻r ＝E I 短＝1 Ω. (2)由题图知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U ＝3 V.(3)由题图知：R ＝3 Ω，故P 出＝I 2R ＝3 W.答案：(1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word 可编辑版本！。
高中物理最基础考点考点闭合电路的欧姆定律新人教选修
考点18 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律(选修3-1第二章：恒定电流的第七节闭合电路的欧姆定律)★★★○○○○1、闭合电路欧姆定律内容：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： （1）I=ER r，只适用于纯电阻电路（E 为电源的电动势，R 为外电路电阻，r 为电源的内阻）； （2）E=U 外+U 内，适用于任何电路（U 外为外电路电压，也叫路端电压，U 内为内电路电压）。
1、路端电压U 与电流I 的关系 （1）关系式：U ＝E －Ir. （2）电源的U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，U=E ，即纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流，I 短＝E r．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．即r ＝|ΔU ΔI |＝EI m ，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大。
④图线上任一点对应的U 、I 的比值为此时外电路的电阻，即R ＝UI。
⑤图线上任一点对应的U 、I 的面积UI 为电源的输出功率，而电源的总功率P 总＝EI ，P 总－P 出＝EI－UI为电源的发热功率。
2、路端电压与外电阻的关系一般情况U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋rR，当R增大时，U增大特殊情况(1)当外电路断路时，I＝0，U＝E(2)当外电路短路时，I短＝Er，U＝0（四川省资中县球溪高级中学2020学年高二上学期12月考）如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )A. 电流都是I0时，两电源的内电压相等B. 路端电压都为U0时，它们的外电阻相等C. 电源甲的内阻小于电源乙的内阻D. 电源甲的电动势小于电源乙的电动势【答案】B【精细解读】A项：电流都是I0，由图看出电源甲的内阻大于电源乙的内阻，两电源的内电压不相等．故【点拨】解决本题关键是学生理解U-I图像的物理意义：横坐标截距为短路电流，纵坐标截距为电源电动势，图像斜率绝对值为电源内阻。
高中物理 第二章 恒定电流 第7节 闭合电路欧姆定律课件 新人教版选修3-1
(2)直线的斜率 E E 由 I0＝ r 得 r＝ ，所以直线斜率的绝对值就等于电源内阻， I0 直线斜率的绝对值越大，内阻 r 越大． (3)图象的面积 图线中某点横、 纵坐标的乘积 UI 为电源的输出功率， 即图中 矩形的“面积”表示电源的输出功率．
考查维度 1
闭合电路欧姆定律的计算
如图所示， 电源电动势为 6 V， 内阻为 1 Ω， R1＝5 Ω， R2＝10 Ω，滑动变阻器 R3 的阻值变化范围为 0～10 Ω，求电 路的总电流的取值范围．
2.对于纯电阻电路，电源的输出功率 P E2 ，当 R＝r 时，电源的输 （R－r）2 ＋4r R 出功率最大， 其最大输出功率为 P＝ E2 .电源输出功率随外电阻的变化曲线如图所示． 4r
出
＝I
2
E 2 R＝R＋r R＝
3．电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即 P出 IU U I2 R η＝ ＝IE＝ E.对于纯电阻电路，电源的效率 η＝ 2 P总 I （R＋r） R 1 ＝ ＝ ，所以当 R 增大时，效率 η 提高．当 R＝r(电 r R＋r 1＋R 源有最大输出功率)时，效率仅为 50%，效率并不高．
总
r)变大，所以 L3 两端的电压(UL3＝E－
UL1－U 内)变小，通过 L3 的电流 IL3 变小，所以 L3 变暗；由于 I 总变大，IL3 变小，所以通过 L2 的电流(IL2＝I 总－IL3)一定增 大，L2 变亮，选 B.
3.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 数各变 0.1 V 和 0.1 A，求电源的电动势和内阻．
W＝10.9 W.
(2)当 r＝R＋R0，即 R＝4.5 Ω 时，电源的输出功率最大，最 大值为
春高中物理第2章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课堂达标新人教版选修3_10318486.doc
第二章 7 闭合电路的欧姆定律1．(多选)(2018·江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等八校高二上学期期末)如图所示，电源的电动势为E ，内阻不可忽略。
闭合开关后电流表的读数为I ，电压表的读数为U 。
当滑动变阻器的滑片向右移动时( AB )A ．I 变大B ．U 变小C ．R 2的功率不变D ．电源的效率变大解析：当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中总电流变大，路端电压减小，则U 变小，I 变大。
故AB 正确。
因R 2的阻值相对R 1＋r 发生了变化，则R 2的功率一定发生变化，选项C 错误；电源的效率为η＝UI EI ＝U E，U 变小，E 不变，则电源的效率变小。
故D 错误。
故选AB 。
2．(2017·山东省烟台二中高二下学期开学检测)如图所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则( A )A ．R 1接在电源上时，电源的效率高B ．R 2接在电源上时，电源的效率高C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大D ．电源的输出功率一样大解析：电源的效率η＝P 出P 总＝UI EI ＝U E，效率与路端电压成正比，R 1接在电源上时路端电压大，效率高，故A 正确，B 错误；由图线的交点读出，R 1接在电源上时U ＝34U 0，I ＝14I 0，电源的输出功率P 1＝UI ＝316U 0I 0，R 2接在电源上时U ＝12U 0，I ＝12I 0，电源的输出功率P 2＝UI ＝14U 0I 0，故C 、D 错误，故选A 。
3．(2018·湖南省郴州市高二上学期期末)如图所示，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，则( A )A ．电压表读数减小B ．电流表读数减小C ．质点P 将向上运动D ．R 3上消耗的功率逐渐增大解析：由图可知，R 2与滑动变阻器R 4串联后与R 3并联后，再与R 1串连接在电源两端，电容器与R 3并联，当滑片向b 移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，R 1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知流过R 3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B 错误；因并联部分电压减小，而R 2中电压增大，故电压表示数减小，故A 正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C 错误；因R 3两端的电压减小，由P ＝U 2R可知，R 3上消耗的功率减小，故D 错误。
高中物理 第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律学案 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
2017-2018学年高中物理第二章恒定电流7 闭合电路的欧姆定律学案新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第二章恒定电流7 闭合电路的欧姆定律学案新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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7 闭合电路的欧姆定律[学习目标] 1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.3。
会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系.一、闭合电路的欧姆定律[导学探究］如图1为闭合电路的组成.图1(1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少?内外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？（3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？答案（1）在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高。
（2)EIt I2rt I2Rt EIt＝I2Rt＋I2rt(3）E＝IR＋Ir或I＝错误!［知识梳理]1。
内、外电路中的电势变化外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高。
2.闭合电路中的能量转化如图2所示，电路中电流为I，在时间t内,非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
图23。
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。
近年高中物理 第2章 恒定电流 7 闭合电路欧姆定律随堂巩固提升 新人教版选修3-1(2021年整
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闭合电路欧姆定律1．（单选）(上海理工大学附中2014～2015学年高二下学期开学检测)如图所示的电路中，灯泡A和B原来都是正常发光的，现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是错误!( C )A．R3断路B．R1短路C．R2断路D．R1、R2同时短路解析：若R3断路,外电阻增大，路端电压U增大，A、B两灯均变亮,不符合题意，故A错误;若R1短路,外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大,R3电流I3减小,则通过A的电流I A＝I－I增大，U A增大，A灯变亮,不符合题意,故B错误；R2断路，外电阻增大，路端电压U3增大，干路电流I减小，R3电流I3增大,则通过A的电流I A＝I－I3减小，A灯变暗，B灯电压U B＝U－I A(R A＋R)增大，B灯变亮，符合题意，故C正确；R2短路，B灯不亮，不符合题意,故D1错误.2．(单选）（黑龙江牡丹江一中2015~2016学年高二上学期期中）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12。
5V,内阻为0。
高中物理 第二章 恒定电流 2.7 闭合电路欧姆定律(1)学案2(无答案)新人教版选修3-1(20
浙江省台州市高中物理第二章恒定电流2.7 闭合电路欧姆定律（1）学案2（无答案）新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（浙江省台州市高中物理第二章恒定电流2.7 闭合电路欧姆定律（1）学案2（无答案）新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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闭合电路欧姆定律第1课时班级姓名第小组【目标1】理解闭合电路的结构,及相关的名称和关系1.闭合电路的结构2.电源内部的电路叫__________。
内电路的电阻叫_______.当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫_______。
用U内表示电源外部的电路叫_______.外电路两端的电压习惯上叫_________。
用U外表示3。
电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系_______。
【目标2】闭合电路欧姆定律的推导（教材p60）1.外电路中电流做功转化成热Q外=____________.2.内电路中电流做功转化成内热E内=_________.3。
非静电力做功为W=___________根据能量守恒定律，有W=E内+E外，所以EIt=_______整理得 E=即 I=例1.在图中R1=14Ω，R2=9Ω。
当开关处于位置1时.电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时。
电流表读数I2=0。
3A.求电源的电动势E和内电阻r。
思考：本例题给出了一种测电源电动势和内电阻的方法,请简述实验原理所需实验仪器和简单的实验过程，怎样得出E和r?【目标3】路端电压与负载的关系1。
高中物理第二章恒定电流闭合电路欧姆定律知识导学案新人教选修
7 闭合电路欧姆定律问题探究观察路端电压随外电阻变化的现象 用导线把干电池、电流表、电压表、“12 V 2 W ”小灯泡、开关等按图2-7-1所示连接电路.（1）闭合S 和S 1观察小灯泡L 1的亮度并记下电流表和电压表的示数.（2）再闭合S 2，是否观察到小灯泡L 1的亮度明显降低？电流表和电压表示数如何变化？图2-7-1请同学们分析以上变化的原因. 自学导引1.用导线把电源、用电器连在一起组成____________，用电器、导线组成____________，电源内部是____________.在外电路中，正电荷在____________的作用下由正极移向负极；在电源中，____________把正电荷由负极移向正极.正电荷在静电力的作用下从电势高的位置向____________的位置移动，所以在外电路中，沿电流方向____________.答案：闭合电路 外电路 内电路 恒定电场 非静电力 电势低 电势降低2.以纯电阻电路为例，在时间t 内，外电路中消耗的电能为____________；内电路中消耗的电能为__________；电源内部非静电力做的功为___________；根据能量的转化与守恒定律有__________.答案: E 外=I 2Rt E 内=I 2rt W=qE=EIt EIt=I 2Rt+I 2rt3.闭合电路的组成：闭合电路由__________和____________组成，内电路中的电阻称为电源内阻，内电阻上所降落的电压称为内电压；电源外电路两端的电压称为外电压或__________. 答案: 内电路 外电路 路端电压4.闭合电路欧姆定律： （1）内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成__________，跟内、外电路的电阻之和成____________. （2）公式：____________或____________.（3）适用条件：闭合电路欧姆定律适用于外电路为____________. 答案: (1)正比 反比 (2)I=rR E+ E=U 外+Ir (3)纯电阻电路5.路端电压与外电阻的关系：根据U=IR=rR E +·R=Rr E+1可知，当R 增大时，电压U_______，当R 减小时，电压U_________，当r=0（理想电源）时，U 不随R 的变化而变化.（1）当外电路断开时，外电阻R 为_________，I 为_________，Ir 也为_________，可得_________，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势的大小.（2）当外电路短路时，外电阻R=0，此时电路中的电流_________，即I m =rE，路端电压为_________.由于通常情况下电源内阻很小，短路时会形成很大的电流，很容易把电源烧坏，这就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因. 答案: 增大 减小(1)无穷大 零 零 U=E (2)最大 零 疑难剖析一、动态电路变化问题引起电路特性发生动态变化的原因主要有三种情况：第一，滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化；第二，开关的闭合、断开或换向（双掷开关）使电路结构发生变化；第三，非理想电表的接入使电路的结构发生变化.进行动态电路分析的一般思路是：由部分电阻变化推断出外电路总电阻R 总的变化，再由闭合电路欧姆定律判断总电流的变化，然后判断电阻没有发生变化的那部分电路的电压、电流和功率的变化情况，最后应用串并联电路的知识再判断电阻发生变化的那部分电路的电压、电流和功率的变化情况.其中判断外电阻和总电流的变化是关键.有时会遇到判断某一并联支路上电流的变化，当此支路的电阻变大（或变小）时，支路两端的电压也变大（或变小），应用部分电路欧姆定律I=RU就无法判断该支路电流怎样变化，这时，应判断出干路上及其他并联支路中的电流，然后利用干路上的电流等于各支路电流之和进行判断.【例1】如图2-7-2所示的电路中，当K 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K 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.图2-7-2思路分析：对于一个确定的电源,其电动势和内电阻是某一确定的值，不随外电路的变化而变化.这里涉及到两个未知量，我们可以应用数学知识列出关于电源电动势和内电阻的一个二元一次方程组，根据闭合电路欧姆定律，代入前后两次电压表和电流表的读数，即可求得电动势和内电阻.解析：当K 闭合时，R 1和R 2并联接入电路，得E=1.6+0.4r ，当K 断开时，只有R 1接入电路，外电阻变大，总电流减小，路端电压增大，得E=1.7+0.3r ，两式联立得，E=2 V ，r=1 Ω. 答案:2 V 1 Ω温馨提示：本题考查的是闭合欧姆定律的基本应用，除了采用公式法（列二元一次方程组）外，还可以利用U-I 图线求解，如图2-7-3所示.由该图线的斜率可得r=|IU∆∆|=1 Ω，则E=U+Ir=1.6+0.4r=2 V.图2-7-3【例2】如图2-7-4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V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是( )图2-7-4A.U 1变大，U 2变小B.U 1变大，U 2变大C.U 1变小，U 2变小D.U 1变小，U 2变大 思路分析：滑片P 向b 点移动时，总电阻变大，干路中电流I=rR E+变小.由于路端电压U=E-Ir ，U 增大，即电压表V 1的示数变大.由于U 2=IR ，所以电压表V 2的示数变小. 答案：A温馨提示：在讨论电路中电阻发生变化后引起电流、电压发生变化的问题时，要善于把部分电路和全电路结合起来，注意按“部分电路→全电路→部分电路”的顺序，使得出的每一个结论都有依据，这样才能得出正确的判断.二、路端电压与电流的关系1.根据公式U=E-Ir 可知，路端电压与电流的关系图象（即U-I 图象）是一条斜向下的直线，如图2-7-5所示.图2-7-5（1）图象与纵轴的截距等于电源的电动势大小；图象与横轴的截距等于外电路短路时的电流I max =rE . （2）图象斜率的绝对值等于电源的内阻，即r=IU∆∆=tan θ，θ角越大，表明电源的内阻越大. 说明：横、纵坐标可以选不同的坐标起点，如图2-7-6所示，路端电压的坐标值不是从零开始的，而是从U 0开始的，此时图象与纵轴的截距仍然等于电源的电动势大小；图象斜率的绝对值仍然等于电源的内阻；而图象与横轴的截距就不再等于外电路短路时的电流了.图2-7-6 图2-7-72.部分电路欧姆定律的U-I 图象（如图2-7-7）与闭合电路欧姆定律的U-I 图象的区别.（1）从表示的内容上来看，图2-7-7是对某一固定电阻R 而言的，纵坐标和横坐标分别表示该电阻两端的电压U 和通过该电阻的电流I ，反映I 跟U 的正比关系；而图2-7-6是对闭合电路整体而言的，是电源的外特性曲线，U 表示路端电压，I 表示通过电源的电流，图象反映U 与I 的制约关系. （2）从图象的物理意义上来看，图2-7-7表示的是导体的性质，图2-7-6表示的是电源的性质.在图2-7-7中，U 与I 成正比（图象是直线）的前提是电阻R 保持一定；在图2-7-6中电源的电动势和内阻不变，外电阻是变化的，正是外电阻R 的变化，才有I 和U 的变化. 三、电源的输出功率与效率1.闭合电路的功率：根据能量守恒，电源的总功率等于电源的输出功率（外电路消耗的电功率）与电源内阻上消耗的功率之和，即P 总=IU+I 2r=I(U+Ir)=IE.其中IE 为电源总功率，是电源内非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转化为电能的功率；IU 为电源的输出功率，在外电路中，这部分电功率转化为其他形式的能（机械能、内能等）；I 2r 为电源内由于内阻而消耗的功率，转化为焦耳热.2.电源的输出功率：外电路为纯电阻电路时，电源的输出功率为P=I 2R=r Rr R E r R R E 4)()(2222+-=+.由此式可知，（1）当R=r 时，电源的输出功率最大，且P m =rE 42.（2）当R ＞r 时，随着R 的增大,输出功率减小. （3）当R ＜r 时，随着R 的减小,输出功率减小.（4）输出功率与外电阻的关系如图2-7-8所示，由图象可知，对应某一输出功率（非最大值）可以有两个不同的外电阻R1和R2，且有r2=R1·R2. 图2-7-83.电源的效率：η=RrrRREIUIPP+=+==11总出，可见当R增大时，效率增大.当R=r时，即电源有最大输出功率时，其效率仅为50%，效率并不高.【例3】如图2-7-9所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻的U-I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：图2-7-9（1）电源的输出功率P出为多大？（2）电源内部损耗的电功率是多少？（3）电源的效率η为多大？思路分析：要正确理解电源的外特性曲线与电阻的伏安特性曲线的物理意义的不同之处.从图象中能知道哪些物理量及从两个图象能求出哪些物理量是解题的关键.解析：根据题意从A的图线可读出E=3 V，r=63=IEΩ=0.5 Ω，从B图线中可读出外电阻R=IU∆∆=1 Ω.由闭合电路欧姆定律可得I=5.013+=+rREA=2 A，则电源的输出功率为P出=I2R=4 W，P内=I2r=2 W，所以电源的总功率为P总=IE=6 W，故电源的效率为η=总出PP=66.7%.答案:4 W 2 W 66.7%温馨提示：电源的U-I图线与电阻的U-I图线的物理意义不同，前者是路端电压与电路电流的函数关系；后者是加在电阻两端的电压与通过的电流的函数关系.【例4】如图2-7-10所示电路中，R1=0.8 Ω，R3=6 Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12 Ω，电源电动势E=6 V，内阻r=0.2 Ω.当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?图2-7-10思路分析：电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大.解析：外电路的总电阻为R=66662212323+⨯=++•R R R R R Ω+0.8 Ω=3.8 Ω 根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为I=2.08.36+=+r R E A=1.5 A 即电流表A 1的读数为1.5 A对于R 2与R 3组成的并联电路，根据部分电路欧姆定律，并联部分的电压为U 2=I ·R 并=I ·222323R R R R +•=1.5×3 V=4.5 V 即电压表V 2的读数为4.5 V对于含有R 2的支路，根据部分电路欧姆定律，通过R 2的电流为 I 2=65.42/22=R U A=0.75 A 即电流表A 2的读数为0.75 A电压表V 1测量电源的路端电压，根据E=U 外+U 内得 U 1=E-Ir=6 V-1.5×0.2 V=5.7 V 即电压表V 1的读数为5.7 V.答案：A 1读数1.5 A,A 2读数0.75 A,V 1示数5.7 V,V 2示数4.5 V 温馨提示：解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图.（2）解题关键是求总电流I ，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I=rR E+）直接求出I ；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I ；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I.（3）求出总电流后，再根据串、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. 拓展迁移1.若电源没有接入电路，此时用电压表测出的两极间的电压严格地说等于电源的电动势吗？答案:电压表有很大的内阻，它与电源串联成闭合电路，这时电压表内电阻上有少量的电势降落，因此，严格地讲，这时电压表的读数应略小于电源电动势.但由于电压表内阻远大于电源内电阻阻值，如果测量要求不十分精确，可用这个办法测定电源电动势. 2.路端电压越高，电源的输出功率越大吗？ 答案: 由公式P 出=IU=U ×r U E -=r 1U(E-U)，由此不难发现，当U=21E 时，电源的输出功率最大，而并非是路端电压越高，电源的输出功率越大.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a 、b 、c 为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）A ．粒子在a 点的加速度比在b 点的加速度大B ．粒子在a 点的动能比在b 点的动能大C ．粒子在a 点和在c 点时速度相同D ．粒子在b 点的电势能比在c 点时的电势能大2．如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上。
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第二章7 闭合电路欧姆定律
1．(2017·甘肃省天水一中高二上学期期末)如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为
用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。
值班室的显示器为电路中
的电流表，电源两极之间接一报警器。
当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警
器两端的电压U的变化情况是导学号74700432(A)
A．I变大，U变大B．I变小，U变小
C．I变大，U变小D．I变小，U变大
解析：当传感器R3所在处出现火情时，R3的阻值增大，外电路的电阻增大，故路端电压增大，即报警器两端的电压U变大，干路电流减小，所以R1的电压减小，根据U＝U1＋U2得，
U2
U2增大，电流表电流I＝增大，所以A正确，B、C、D错误。
R2
2．(2017·山东省烟台二中高二下学期开学检测)如图所示，直线A是电源的路端电压和
电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则导学号74700433(A)
A．R1接在电源上时，电源的效率高
B．R2接在电源上时，电源的效率高
C．R1接在电源上时，电源的输出功率大
D．电源的输出功率一样大
P出UI U
解析：电源的效率η＝＝＝，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，
P总EI E
3 1 效率高，故
A正确，B错误；由图线的交点读出，R1接在电源上时U＝U0，I＝I0，电源的输
4 4
3 1 1 1 出功
率P1＝UI＝U0I0，R2接在电源上时U＝U0，I＝I0，电源的输出功率P2＝UI＝U0I0，
16 2 2 4
故C、D错误，故选A。
3．(多选)(2017·湖北省汉川市高二上学期期末)如图所示，平行金属板中带电质点P原
1
处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则导学号74700434(AC)
A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．质点P将向下运动
D．R3上消耗的功率逐渐增大
解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串连接在电源两端，电容器与R3并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭
合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B
错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确；
U2
因R3两端的电压减小，由P＝可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。
R
4．(2017·湖南省长沙一中高二上学期期末)如图所示，一电荷量q＝3×10－4C带正电的
小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。
S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°。
已知两板相距d＝0.1m，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，电
阻R1＝4Ω，R2＝R3＝R4＝12Ω。
g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求：
导学号74700435
(1)电源的输出功率；
(2)两板间的电场强度的大小；
(3)小球的质量。
答案：(1)10W(2)100N/C(3)4×10－3kg
R2R3
解析：(1)R2与R3并联后的电阻值R23＝＝6Ω
R2＋R3
E
由闭合电路欧姆定律得：I＝＝1A电源的输出功率为：P出＝IE－I2r＝10W
R1＋R23＋r
2
(2)电容器两板间的电压U C＝I(R1＋R23)
电容器两板间的电场强度
U C I R1＋R23
E1＝＝＝100N/C
d d
(3)小球处于静止状态，所受电场力为F，
qE1
由平衡条件得：F＝mg tanα，又有F＝qE1所以m＝
g tanα
解得m＝4×10－3kg。
3。