高中物理 第二章 直流电路《电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律》课时跟踪训练 教科版选修3-1
高中物理第二章直流电路第4节电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律教学案教科版选修0
学习资料汇编第4节电源的电动势和内阻__闭合电路欧姆定律1．世界上最早的电池叫伏打电池。
2．电源是将其他形式的能转化为电势能的装置。
3．电动势是表征电源将其他形式的能转化为电势能的本领的物理量，其大小等于电源未接入电路时两极间的电势差。
4．闭合电路欧姆定律的表达式I＝ER＋r，此式仅适用于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。
5．公式E＝U＋U′＝U＋Ir适用于任何电路。
6．几节电动势为E0、内阻为r0的电池串联后总电动势E＝nE0，总内阻r＝nr0。
一、电源的电动势和内阻1．电源将其他形式的能转化为电势能的装置。
2．电动势(1)大小：数值上等于不接入电路时电源两极间的电势差。
(2)符号：E，单位：伏特，用V表示。
(3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领。
(4)几种电池的电动势3．电源的内阻电源内部电路的电阻。
二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路组成(1)电路⎩⎨⎧外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低。
内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高。
(2)电阻⎩⎪⎨⎪⎧外电阻：外电路的电阻。
内电阻：内电路的电阻。
(3)电压⎩⎪⎨⎪⎧路端电压外电压U ：外电路两端的电压， 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(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)公式：I ＝ER ＋r。
(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。
2024-2025学年高中物理第2章4电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律教案教科版选修3-1
-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握相关技能。
-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。
学生活动：
-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。
-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验电源的电动势和内阻、闭合电路欧姆定律的应用。
1.理解电动势的定义和物理意义，培养科学思维和概念理解能力。
2.掌握电源内阻对电路的影响，提高问题解决能力。
3.运用闭合电路欧姆定律分析电路中的电流、电压和电阻关系，锻炼实验探究和问题解决能力。
4.计算并分析电源的效率，培养实验操作和数据分析能力。
学习者分析
1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了以下知识点：电阻、电流、电压的基本概念；电路的基本连接方式；欧姆定律及其应用。这些知识为本节课的学习提供了基础。
【解析】首先，计算电流I =电动势E /总电阻R = 9V / (3Ω + 0.5Ω)。然后，计算灯泡两端的电压U_灯泡= I *灯泡电阻R_灯泡= I * 3Ω。最后，根据灯泡的亮度与电压的关系，电压越高，灯泡越亮。
教学反思
本节课的教学内容是关于电源的电动势和内阻以及闭合电路欧姆定律。通过本节课的教学，我深刻反思了自己的教学方法和策略，以下是我的几点思考：
（4）小组讨论法：在课堂上，我将组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养学生的合作交流能力。
2.设计具体的教学活动
（1）导入新课：以一个有趣的实验现象引入新课，激发学生的学习兴趣，引发学生的思考。
（2）知识讲授：运用PPT展示电动势、电源内阻、闭合电路欧姆定律等概念和理论，结合生动的实例进行讲解，帮助学生理解和掌握。
高中物理第二章恒定电流第10节实验测定电池的电动势和内阻课时训练(含解析)新人教版选修31
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0～0.6 A)B.电流表(量程0～3 A)C.电压表(量程0～3 V)D.电压表(量程0～15 V)E.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω,额定电流2 A)F.滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω,额定电流1 A)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0～0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0～3 V的,即选C;滑动变阻器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0～10 Ω的,即选E。
答案:A C E3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为V;测得5组数据画出的U-I图线如图3所示,由图可得电池的电动势 E= V和内阻r= Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
高中物理 第二章 直流电路 4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律教案 教科版选修3-1-教科版高
4 电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路组成(1)外电路：电源外部的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低．(2)内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高．2．闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中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：闭合电路中的电流，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：I＝ER＋r.(3)适用X围：纯电阻电路．(4)常用的变形公式及适用X围：E＝U外＋U内或U＝E－Ir.用电压表接在电源两极间测得的电压是电源的内电压还是电源的电动势？提示：电压表的示数指的是路端电压，而不是内电压，通过这种方式无法测量内电压；也不是电源的电动势，由于电源有内阻，所以电压表的示数要小于电源电动势的值．二、路端电压与负载的关系 1．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir .(2)图象(U I 图象)：如图所示，是一条倾斜的直线，该线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示内阻．2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R 增大时，电流I 减小，外电压U 增大，当R 增大到无限大(断路)时，I ＝0，U ＝E .(2)外电阻R 减小时，电流I 增大，外电压U 减小，当R 减小到零时，I ＝E r，U ＝0.大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡变暗，而关掉空调后灯又会马上亮起来，这是为什么呢？提示：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，干路上就会有较大的电压降，造成用户用电器两端的电压变低，所以灯泡亮度也就变暗了．考点一闭合电路的动态分析问题1．闭合电路动态分析的思路闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：2．闭合电路动态分析的三种方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即：R局增大减小→R总增大减小→I总减小增大→U外增大减小→⎩⎪⎨⎪⎧I局U局(2)结论法——“并同串反”“并同”：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”：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．(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．1在闭合电路中，任何一个电阻的增大或减小，都将引起电路总电阻的增大或减小，该电阻两端的电压一定会增大或减小.2理想电压表可认为是断路，理想电流表可认为是短路.【例1】如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大解答本题时应把握以下三点：(1)R0的滑动端向下滑动时对局部和整个电路的电阻的影响；(2)电压表的测量对象；(3)电流表的测量对象．【答案】 A【解析】滑动变阻器R0的滑片向下滑动，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A项正确．总结提能分析闭合电路的动态变化问题时，基本思路是“部分→整体→部分”，即根据局部电阻的变化，判断总电阻的变化，并进一步判断电流、路端电压的变化情况，根据串并联电路的特点再确定电路其他部分电流、电压的变化情况．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，如果将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则灯泡L 、电表A(均未超过限度)会发生何种变化( D )A ．灯泡L 变亮，电流表A 示数变小B ．灯泡L 变亮，电流表A 示数变大C ．灯泡L 变暗，电流表A 示数变小D ．灯泡L 变暗，电流表A 示数变大解析：如果将滑片向b 端滑动，则R 1减小，R 总减小，I 干增大，电流表A 示数变大；则U 内增大，U 端减小，灯泡L 变暗，故选项D 正确．考点二 闭合电路中的功率和效率1．当外电路为纯电阻电路时，各部分功率关系分析如下 由EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt 知EI ＝I 2R ＋I 2r ⎩⎪⎨⎪⎧P 电源＝EI P 外＝I 2RP 内＝I 2r2．电源的输出功率：当外电路为纯电阻电路时讨论如下 (1)电源的输出功率P 出＝I 2R ＝E 2R ＋r 2R ＝E 2R R －r 2＋4Rr ＝E 2R －r 2R＋4r由此可知当R ＝r 时，电源有最大输出功率P 出max ＝E 24r.(2)P 出与外电阻R 的函数关系图象图象分析⎩⎪⎨⎪⎧R <r 时，R 越大，P 出越大R ＝r 时，P 出＝E24r，为最大值R >r 时，R 越大，P 出越小(3)电源的效率η＝P 出P ＝IU 外IE ＝U 外E ＝IR I R ＋r ＝R R ＋r ＝11＋rR，可见，外电阻R 越大，电源的效率越高．1电源输出功率越大，效率不一定越高，如电源输出功率最大时，效率只有50%. 2判断可变电阻功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻看成电源的一部分内阻. 3当P 输出<P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1、R 2，且R 1·R 2＝r 2.【例2】如图所示，已知电源的电动势为E ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R 1＝0.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为5 Ω，求：(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？由P＝I2R可知定值电阻的功率随电流增大而增大．而对于纯电阻电路，也可以由此式变形并结合数学知识求出功率随电阻变化的动态规律．【答案】(1)0 Ω(2)2.5 Ω(3)1.5 Ω【解析】(1)因为电路是纯电阻电路，则满足闭合电路欧姆定律，有PR1＝E2R1＋R2＋r2R1当R2＝0 Ω时，电阻R1消耗的功率最大，PR1m＝E2R1＋r2R1(2)法1(极值法)：PR2＝E2R1＋R2＋r2R2＝E2[R1＋r＋R2]2R2＝E2[R1＋r－R2]2R2＋4R1＋r当R2＝R1＋r＝2.5 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，即PR2m＝E24R1＋r.法2(等效电源法)：如果把电源和R1的电路等效为一个新电源，则整个电路等效为一个新电源和滑动变阻器组成的闭合电路，“外电路”仅一个滑动变阻器R2，这个等效电源的E′和r′可以这样计算：把新电源的两端断开，根据电源电动势E等于把电源断开时电源两端的电压，则新电源的电动势E′＝E，而等效电源的内阻r′＝R1＋r，即两个电阻的串联．根据电源的输出功率随外电阻变化的规律，在R2上消耗的功率随外电阻R2的增大而先变大后变小，当R 2＝r ′＝R 1＋r ＝2.5 Ω时，在R 2上消耗的功率达到最大值，即PR 2m ＝E 24R 1＋r.(3)原理同(2)，很容易得出当R 1＋R 2＝r ，即R 2＝r －R 1＝1.5 Ω时，电源输出的功率最大，P m ＝E 24r.总结提能 对于电源输出的最大功率的问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解．但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值固定不变时，此时的条件是流过该电阻的电流最大．(多选)如图所示，已知电源的内电阻为r ，定值电阻R 0＝r ，可变电阻R 的总阻值为2r ，若滑动变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动，则下列说法中正确的是( AB )A ．电源的输出功率由小变大B ．固定电阻R 0上消耗的电功率由小变大C ．电源内部的电压即内电压由小变大D ．可变电阻R 上消耗的电功率变小解析：(1)由闭合电路的欧姆定律得出电源的输出功率随外电阻变化的规律表达式为P 出＝E 2R －r 2R＋4r根据题图所示，当滑片P 由A 端向B 端滑动时，外电路电阻的变化X 围是0～23r ，由题图可知，当外电路电阻由0增加到23r 时，电源的输出功率一直变大，所以选项A 正确；(2)R 0是纯电阻，所以其消耗的电功率为P R 0＝U 2R 0，因全电路的总电压即电源电动势E 一定，当滑动变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动时，外电阻由0增加到23r ，而且是一直变大，所以外电压一直升高，由上面的公式可知，R 0上消耗的电功率也一直增大，所以选项B 正确；(3)在滑动变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动时，外电压一直升高，故内电压就一直变小，选项C 错误；(4)讨论可变电阻R 上消耗的电功率的变化情况时，可以把定值电阻R 0当作电源内电阻的一部分，即电源的等效内电阻为r ′＝rR 0r ＋R 0＝r2，这时可变电阻R 上消耗的电功率相当于外电路消耗的功率，即等效电源的输出功率．根据图可以看出，随着可变电阻R 由A 端向B 端的滑动，在R 的阻值增大到r2之前，电源的输出功率，即可变电阻R 上消耗的电功率是一直增大的；一旦增大到R ＝r2，可变电阻R 上消耗的电功率达到最大值；滑片P 再继续向B 端滑动时，可变电阻R 上消耗的电功率就会逐渐减小，故D 错误． 考点三 含电容电路的分析与计算1．分析和计算含有电容器的直流电路时，注意把握以下三个方面：(1)电路稳定后，电容器所在支路相当于断路．因此，该支路上的电阻两端无电压，该电阻相当于导线．(2)当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等． (3)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容的充放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之电容器放电．通过与电容器串联的电阻的电荷量等于电容器带电荷量的变化．2．解答含电容电路问题的步骤：(1)应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况． (2)根据平行板电容器的相关知识进行分析求解．【例3】 如图所示，E ＝10 V ，r ＝1 Ω，R 1＝R 3＝5 Ω，R 2＝4 Ω，C ＝100 μF.当S 断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态．求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．解答本题时可按以下思路分析：【答案】(1)g方向竖直向上(2)4×10－4 C【解析】(1)开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且qE竖直向上．S闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有U C＝R2R1＋R2＋rE＝4 V，qU C/d＝mg.S闭合后，U C′＝R2R2＋rE＝8 V设带电粒子加速度为a，则qU C′/d－mg＝ma，解得a＝g，方向竖直向上．(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ＝C(U C′－U C)＝4×10－4 C.总结提能电路稳定时R3中没有电流，只有电容器充电(或放电)时R3中才有变化的电流通过，故不能用q＝I·t求电量．只能通过电容器极板上的电量变化来求解．但要注意分析极板上电性是否改变，若不变，用两个状态的电量求差，若变化了，用两个状态的电量求和．在如图所示的电路中，电源电动势E＝3.0 V，内电阻r＝1.0 Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝100 μF，电容器原来不带电．求接通开关S后流过R4的总电荷量．答案：2.0×10－4 C解析：由电阻的串、并联公式得闭合电路的总电阻R总＝R1R2＋R3R1＋R2＋R3＋r，由欧姆定律得通过电源的电流I＝ER总，电源的路端电压U＝E－Ir，R3两端的电压U′＝R3R2＋R3U.通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量Q＝CU′.由以上各式并代入数据解得Q＝2.0×10－4 C.考点四电路故障的分析与判断1．故障特点(1)断路特点：电路中发生断路，表现为电源电压不为零而电流为零，若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点．(2)短路特点：若外电路中发生短路，表现为有电流通过电路而电压为零．2．故障的分析方法这类题目要从已知条件出发，进行严密地推理，找出故障的原因．具体分为两种方法：(1)仪器检测法：①断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点．②短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路被短路．若电压表示数不为零，则该电路没有被短路或不完全被短路．(2)假设法：已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路．若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路．用此方法，直到找出发生故障的全部可能为止．【例4】如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都发光．后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的读数增大，由此可推断，这故障可能是( )A．电阻R1断路B．电阻R2短路C．灯L1两接线柱间短路 D．电阻R2断路根据题设条件，电路中的某种故障产生两个后果：一是灯L2突然变亮；二是电压表的读数增大．只有符合这两个条件的故障才是可能的故障．【答案】 D【解析】因为电压表的读数增大，所以路端电压增大，电源内阻上的电压减小，说明总电流减小，电路总电阻增大．若电阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，而此时灯L2两端的电压会减小，致使灯L2变暗，故选项A错．若电阻R2短路，灯L2将不亮，选项B错．若灯L1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表的读数减小，不符合题意，选项C也错．若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，符合题意．而总电流减小，导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，故选项D正确．如图所示为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮．用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V，指示灯两端的电压为220 V．那么该热水器的故障在于( C )A．连接热水器和电源的导线断开B．连接电热丝与指示灯的导线发生了短路C．电热丝熔断，同时指示灯烧断D．同时发生了以上各种情况解析：若连接热水器和电源的导线断开，A、B间的电压应为零，与题不符，故A错误；连接电热丝与指示灯的导线发生了短路，A、B间的电压应为零，与题不符，故B错误；据题，电压表测得A、B两点间电压为220 V，与电源的电压相同，说明连接热水器和电源的导线是完好无损的，热水器不发热说明电热丝熔断了，指示灯不亮说明指示灯被烧毁了，故C正确；同时发生以上各种情况时，A、B间的电压应为零，与题不符，故D错误．1．如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，R为滑动变阻器，A为理想电流表、V为理想电压表．当滑动变阻器滑片向右滑动时，下列说法中正确的是( A )A．电流表和电压表示数都变大B．电流表和电压表示数都变小C．电流表示数减小，电压表示数变大D．电流表示数变大，电压表示数减小解析：首先要弄清电路的结构，画出等效电路图，电压表测R1两端的电压．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻变小，总电阻变小，总电流变大，内电压变大，路端电压变小，则流过R2的电流变小，流过R1的电流变大，其两端电压也变大，所以电压表、电流表示数都变大，选项A正确．2．(多选)如图所示的UI图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的UI图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( AD )A．R的阻值为1.5 ΩB．电源电动势为3 V，内阻为0.5 ΩC．电源的输出功率为3.0 WD．电源内部消耗的功率为1.5 W解析：由直线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为1.5 Ω，选项B错误；由直线Ⅱ可知，R的阻值为1.5 Ω，选项A正确；闭合回路的电流为I＝ER＋r＝1 A，则电源的输出功率为P出＝EI－I2r＝1.5 W，电源内部消耗功率为P内＝I2r＝1.5 W，选项C错误，D正确．3．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( B )A．L变暗，Q增大 B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大 D．L变亮，Q减小解析：滑动变阻器滑片P向下移动时，R2变小，I总变大，U L变小，L变暗，因U R1增大，故U C＝U R2变小，再由Q＝CU C可知Q减小，故只有B正确．4．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ，当滑动变阻器R 的滑片在a 位置时，电流表的读数为I 1，夹角为θ1；当滑片在b 位置时，电流表的读数为I 2，夹角为θ2，则( D )A ．θ1<θ2，I 1<I 2B ．θ1>θ2，I 1>I 2C ．θ1＝θ2，I 1＝I 2D ．θ1<θ2，I 1＝I 25．如图所示电路中，R 1＝R 2＝R 3＝1 Ω，电压表内阻很大，当S 断开时，电压表示数为0.8 V ，当S 闭合时，电压表示数为1 V ，求电源的电动势与内阻．答案：2 V 0.5 Ω解析：当S 断开时，R 1与R 2串联组成外电路I 1＝U 1R 1，E ＝I 1(R 1＋R 2＋r ) 当S 闭合时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联组成外电路，且电压表仍测R 1两端电压I 1′＝U 1′R 1，E ＝I 1′(R 2·R 3R 2＋R 3＋R 1＋r ) 代入已知数据联立解得E ＝2 V ，r ＝0.5 Ω.。
第1部分 第二章 第4节 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
R1 E R1＋r
4.5×4.0 ER1 内阻 r＝ －R1＝ Ω－4.0 Ω＝0.5 Ω U1 4.0 若在以上电路中并联一个 R2＝6.0 Ω 的电阻时， 外电阻 R 4.0×6.0 R1R2 ＝ Ω＝2.4 Ω 外＝ R1＋R2 4.0＋6.0 E 4.5 则路端电压 U2＝ R 外＝ ×2.4 V≈3.72 V。 R外＋r 2.4＋0.5
返回
1．电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电 压为4.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ V。如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻， 路端电压是多大？
解析：当电源接 4.0 Ω 的电阻时，电路如图所示。 设电源的内阻为 r， 由闭合电路欧姆定律得： E 电流 I＝ ， R1＋r 路端电压 U1＝IR1
返回
由以上两式得：U1＝ 整理得：
(1)电路稳定时，电容器所在支路是断路。
(2)电容器是用来容纳电荷的，当电容器的电压发生
变化时，其容纳的电荷量也会变化，所以分析通过某一电
阻的电荷量时，关键是分析出电容器的电压变化情况。
返回
试确定将S断开后，流过电阻R1和R2的电量大小。 解析：S断开后，C1上的电量要通过R2放掉，而C2上的电 量要通过R1和R2放掉。 因此，流过R1的电量大小为Q2＝10－5 C，
返回
1．关于电源电动势，下列说法中正确的是
(
)
A．同一电源接入不同的电路，电动势会发生改变
B．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压 C．电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领 的物理量，与是否接有外电路无关 D．电源电动势与电势差是一回事
返回
解析：电动势是电源本身的特性，与外电路无关，数值 上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压，但电 动势与电势差有本质的区别，故A、B、D错，C对。
高中物理直流电路4电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律课件教科选修31
势升高．
(√ )
(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，电路中的电流无穷大．
(× )
(3)I＝R＋E r、E＝IR＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路，
而 U 外＝E－Ir、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．
思路点拨：①理想电压表V1、V2、V3分别测量哪部分电压． ②理想电流表A测干路中的电流．
ACD [理想电压表V1、V2、V3分别测量定值电阻两端的电压、 路端电压、滑动变阻器两端的电压，理想电流表A测量干路中的电
流．滑动变阻器滑片向下滑动，连入电路的阻值变小，根据闭合电路
欧姆定律可知，干路中的电流增大，A示数增大，内电压增大，路端
电阻
电源
U-I 图像
研究对象
对某一固定电阻而言，两 对电源进行研究，
端电压与通过的电流成正 路端电压随干路电
比关系
流的变化关系
图像的物理意义
表示导体的性质 R 表示电源的性质，图线与纵轴
＝UI ，R 不随 U 与 I
的交点表示电源电动势，图线 斜率的绝对值表示电源的内
的变化而变化
阻
联系
电源的电动势和内阻是不变的，正是由于外电阻 R 的变化才会引起外电压 U 外和干路电流 I 的变化
【例 1】 如图所示电路中，电源电动势 E＝12 V，内阻 r＝2 Ω， R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.
(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 间接接入入理理想想→→短断路路→→RR23与中R无3并电联流
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。
高中物理 第二章 直流电路 4电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律课件 教科版选修31
vX
X
X
X
X
S1
S2
S3
S4
S5
并联一只伏特表，开关(kāiguān)闭合前读出电 压表的示数，在开关(kāiguān)依次闭合时，我们可 以观察到电压表的示数依次减小.
13
第十三页，共34页。
探究小灯泡(dēngpào)的亮度变化及原因(3)
v
R0
X
X
X
S1
S2
S3
X
S4
X
S5
在干路上(lù shɑng)串联R0，依次闭合开关，灯泡逐 渐变暗，这是因为并联的灯泡越多，分得的电压越小， 因此越暗.
第三十页，共34页。
4.如图所示的是两个电池外壳的说明文字.进口电池的 电动势是____V；国产电池最多可放出___mAh的电荷量， 若电池平均工作(gōngzuò)电流为0.03 A，则最多可使 用_____h.图中还提供了哪些信息?
答案(dá àn)：1.2 600 电电流等信息
20 图中还提供了充电时间和充
A
1.38 0.12
1A
路端电压为
U = IR =1×1.38 V
=1.38 V
25
第二十五页，共34页。
1.电源电动势是表征电源将其他形式的能转化为电势 能的特性的物理量.它等于电源未接入电路时两极间的 电势差.常用字母E来表示. 2.把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电路叫 外电路，电源内部(nèibù)的电路叫内电路.电源内部 (nèibù)内电路具有的电阻叫内电阻，用r表示.
P向右移动时，电源的（ A.总功率一定(yīdìng)减小 B.效率一定(yīdìng)增大
） ABC
【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！。
高中物理第二章直流电路第二章恒定电流第节电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律课件教科版
2．由部分电路欧姆定律知，各部分上电势降落各为多少？与电 动势有什么关系？
答案 在内电路上，电流流过内阻 r，电势降落 U′＝Ir；在
外电路上，电流流过电阻 R，电势降低 U＝IR.
E＝U＋U′＝IR＋Ir.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
2
一、电源电动势
1. 电势能
2．电势能 电势差
二、电源的内阻
内部电路
三、闭合电路欧姆定律
1．U＋U′ U＋Ir
2．正比 反比
3．增大
减小
E
E r
4. 纵轴 横轴
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
3
一、闭合电路的欧姆定律 [问题设计] 1． 把电池、开关、电阻 R 用导线连接组成闭合电路，仔细分 析电路，闭合电路有哪几部分组成？
电压表．当电阻箱读数为R1＝ 2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻 箱数为R2＝5 Ω，电压表读数为U2＝5 V．求：电源的电动势E和内阻r.
内阻无穷大，所测电压为路 端电压
解析 (1)由闭合电路欧姆定律
E＝U1＋UR11r
E＝U2＋UR22r
解得 E＝6 V，r＝1 Ω.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 10
二、U－I图像的理解和应用
例3 如图所示为某一电源的U－I图线，由图可
知
()
E=2V K=r=(2-0.8)/6Ω=0. 2Ω
不是短路电流
A．电源电动势为 2 V B．电源内电阻为13Ω C．电源短路时电流为 6 A D．电路路端电压为 1 V 时，电路中电流为 5 A
2019_2020学年高中物理第二章直流电路第4节电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律课件教科版选修3_1
电源内部电路的电阻．
硅光电池 约0.5 V
银锌蓄电池 约1.5 V
[判断] (1)电动势就是电势差，两者没有区别．( ) (2)所有电池的电动势都是1.5伏特．( ) (3)1号、5号与7号干电池的体积不同，但它们将其他能转化为电能的本领相 同．( ) 答案：(1)× (2)× (3)√
二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路组成
(1)电动势和电压在数值上有时相等，但二者是不同的概念． (2)当电路开路时，可以直接用电压表粗略地测出电源的电动势．
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．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势公式E＝Wq 中的W与电压U＝Wq 中的W是一样的，都是电场力做的功 D．电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别
电能的本领，表征电源的性质
定义式 单位
U＝Wq ，W为电场力做的功 伏特(V)
E＝Wq ，W为非静电力做的功 伏特(V)
联系
电动势等于电源未接入电路时两极间的电压
[例1] 下列说法中正确的是( ) A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压 B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压 C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别 D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高 [思路点拨] 从物理意义、定义两个方面来区分电动势和电压．
R局
增大 减小
→R总
增大 减小
→I总
减小 增大
→U外
增大 减小
→I局 U局
(2)结论法——“串反并同”
“串反”：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
2020-2021学年高中物理 第二章 直流电路 4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律学案
电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律目标导航核心素养1.知道电源电动势和内阻的概念。
2.理解闭合电路欧姆定律、路端电压和电流的变化规律。
3.了解路端电压与外电阻的关系,能利用闭合电路欧姆定律分析动态电路。
物理观念:了解电动势、内阻。
科学思维:熟练应用闭合电路欧姆定律的内容进行计算和分析。
科学探究:掌握路端电压与负载之间的关系,并能对闭合电路进行动态分析。
必备知识·自主学习一、探究决定导体电阻的因素(1)在电源的外部和内部,电场方向如何?负电荷将怎样移动?电场力做正功还是负功?(2)在电源的内部是什么力来克服电场力做功使负电荷从电源的正极运动到负极的?(1)提示:外部,电流由正极流向负极;内部,电流由负极流向正极;负电荷在外部由负极流向正极,内部由正极流向负极;电场力在外部做正功,内部做负功。
(2)提示:非静电力1.电源:把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电动势:(1)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电势能特性的物理量。
(2)大小:在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电势差。
电动势符号为E,单位:伏特,单位符号:V。
3.电源的内阻:电源内部电路上的电阻,简称内阻。
二、闭合电路欧姆定律1.闭合电路:(1)电路组成:一部分是电源外部的电路,称为外电路,另一部分是电源内部的电路,称为内电路。
(2)电路电压:外电路两端的电压称为外电压;内电路两端的电压叫作内电压。
(3)电路电阻:外电路的电阻称为外电阻;内电路的电阻称为内电阻,简称内阻。
(4)电路电流:在外电路中,电流由电源正极流向负极;在内电路中,电流由电源负极流向正极。
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)公式:I=。
(3)适用条件:①适用于外电路为纯电阻的电路,②、③适用于一切电路。
三、路端电压与负载的关系1.路端电压与电流的关系:U=E-Ir 。
「精品」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欧姆定律学案教科版选修3_1
4.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律[先填空] 1．电源的电动势(1)电源：把其它形式的能转化为电能的装置． (2)电动势①大小等于没有接入电路时两极间的电压，用字母E 表示． ②物理意义：表示电源把其他形式的能转化成电势能的本领． 2．电源的内阻电源内部也是一段电路，也有电阻，它就是电源的内电阻，简称内阻，常用符号r 来表示． [再判断]1．电源提供的电能越多，电源的电动势越大．(×)2．干电池是将化学能转化为电势能，光电池是将光能转化为电势能．(√)3．当电路中通过1库仑的电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值．(√) [后思考]电动势的大小与电流把其他形式的能量转化为电能的本领有什么关系？【提示】 电动势是电源的特征量，电动势不同表明电源把其他形式的能转化为电能本领的大小不同．[合作探讨]如图241是一块手机上使用的锂离子电池上的几个数据：“电压：3.7 V 容量：850 mA·h”，“充电电压：4.2 V”．图241探讨1：电动势表明了电源什么特性？ 【提示】 把其他形式能转化为电能的本领．探讨2：上述电源若通过非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功是多少？ 【提示】 W ＝qU ＝3.7 J. [核心点击] 1．电动势的理解(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关．(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向．(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)． 2．电动势与电压区别(多选)铅蓄电池的电动势为2 V ，这表示( )A ．电路中每通过1 C 的电荷，电源把2 J 的化学能转化为电势能B ．没有接入电路时蓄电池两极间的电压为2 VC ．蓄电池在1 s 内将2 J 的化学能转化成电势能D ．蓄电池将化学能转化为电势能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大【解析】 根据电动势的定义和表达式E ＝W q，非静电力移动1 C 电荷所做的功W ＝qE ＝1×2 J＝2 J ，由功能关系可知有2 J 的化学能转化为电势能，A 正确，C 错误．电源两极间的电势差(电压)U ＝E ＝2 V ，B 正确．电动势是描述电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量，E 蓄电池＝2 V >E 干电池＝1.5 V ，故D 正确．【答案】 ABD如图242所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2 V ，这表示( )【导学号：96322042】图242A ．电源把1.2 J 其他形式能转化为电能时电路中需通过1 C 的电荷量B ．电源在单位时间内可以把1.2 J 其他形式能转化为电能C ．该电源比电动势为1.5 V 的干电池做功少D ．该电源与电动势为1.5 V 的干电池相比，通过1 C 电荷量时转化为电能多【解析】 电动势为1.2 V ，则电路中通过1 C 的电荷量，电源可以把1.2 J 的其他能转化为电能，故A 正确．【答案】 A(多选)下列说法中正确的是( )【导学号：96322043】A ．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B ．电源的电动势在数值上等于断路时两极间的电压C ．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D ．电动势越大，电源两极间的电压一定越高【解析】 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以A 选项错，C 选项对．当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，R 外＝0，这时路端电压为零，所以B 选项正确，D 选项错．【答案】 BC理解电动势的两点注意(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 ＝W 非q ，电压U ＝W 电q. (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．[先填空]1．闭合电路只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流．用电器、导线组成外电路，电源内部是内电路．在外电路中，沿电流方向电势降低，在内电路中电流从负极到正极．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)公式：I＝ER＋r.(3)适用范围：外电路为纯电阻电路．[再判断]1．电源的电动势等于外电路电阻两端的电压．(×)2．对整个闭合电路来说，内、外电阻串联，它们分担的电压之和等于电源电动势的大小．(√) 3．在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质上就是电压．(×) [后思考]如图243所示，电压表的示数就是电源电动势吗？图243【提示】不是．电压表示数近似等于电源电动势．[合作探讨]手电筒中的电池用久了，虽然电动势没减少多少，但小灯泡却不怎么亮了．探讨1：电源电动势几乎不变，其内阻变化大吗？【提示】内阻明显变大．探讨2：电路中电流变化大吗？【提示】电流有明显变化．[核心点击]闭合电路欧姆定律的表达形式如图244所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(理想电表)的读数分别为1.6 V 和0.4 A，当S断开时，它们的示数变为1.7 V和0.3 A，则电源的电动势和内阻各为多少？图244【解析】当S闭合时，R1和R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U1＝E－I1r代入数据得：E＝1.6＋0.4r①当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U2＝E－I2r代入数据得：E＝1.7＋0.3r②联立①②得：E＝2 V，r＝1 Ω.【答案】 2 V 1 Ω如图245所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为( )【导学号：96322044】图245A．5∶3 B．3∶5 C．2∶3 D．3∶2【解析】S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E＝3 V．S闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8 V∶1.2 V＝3∶2，选项D正确．【答案】 D解决闭合电路问题的一般步骤(1)分析电路，认清各元件的串、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．[先填空]1．路端电压与外电阻的关系：根据U ＝IR ＝E R ＋r ×R ＝E1＋rR可知，当R 增大时，路端电压U 增大，当R 减小时，路端电压U 减小．2．两种特例(1)当外电路断路(如开关断开)时，外电阻R 为无穷大，I 为零，Ir 也为零，可得U ＝E ，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，此时电路中的电流最大，即I m ＝E r，路端电压为零． [再判断]1．当电源两端短路时，路端电压等于电源电动势．(×) 2．电源断路时，路端电压无限大．(×) 3．电源短路时，电流无限大．(×) [后思考]为什么电源电动势在数值上等于电源没接入电路时两极间的电压？【提示】 当电源没有接入电路时，电源中的电流等于零，此时内电压等于零，所以这时的路端电压在数值上等于电源电动势．[合作探讨]傍晚用电量是每一天的高峰时段，万家灯火，但灯光较暗；又如在家用电器使用中，打开大功率的空调后，你会发现灯泡会暗．探讨1：使用的用电器变多时，总电阻如何变化？【提示】 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． 探讨2：灯泡为什么变暗？【提示】 总电阻变小，干路中的电流就会很大．干路上就会分去较多的电压，造成灯泡两端的电压降低，所以灯泡的亮度也就变暗了．[核心点击] 1．路端电压与电流(1)由U ＝E －Ir 可知，U I 图像是一条倾斜的直线，如图246所示．(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，I 短＝E r. (3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝E I 短，斜率越大，表明电源的内阻越大．图2462．闭合电路动态分析的思路闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：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、电流变化如图247所示的电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )图247A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大【解析】 当R 0滑动端向下滑动时，R 0减小，则电路中总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，所以电压表示数减小，又由于R 1两端电压增大，故R 2两端电压减小，故电流表示数减小，A 项正确．【答案】 A如图248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( ) 【导学号：96322045】图248A ．A 亮度不变，B 变亮，C 变暗B ．A 变暗，B 变亮，C 变暗 C ．A 变亮，B 变暗，C 变亮D ．A 变暗，B 变亮，C 亮度不变【解析】 开关S 闭合时，外电路总电阻减小，总电流I 增大，路端电压U 减小，通过灯泡A 的电流减小，A 变暗；通过灯泡B 的电流增大，灯泡B 两端的电压增大，B 变亮；灯泡C 两端的电压减小，C 变暗，故A 、C 、D 错误，B 正确．【答案】 B(多选)如图249所示为某一电源的U －I 曲线，由图可知( )图249A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A【解析】 由U －I 图得知，电源的电动势E ＝2 V ．r ＝|Δ U Δ I |＝1.26 Ω＝0.2 Ω.当U ＝1 V 时，I ＝E －Ur ＝10.2A ＝5 A. 【答案】 AD电路动态分析的一般步骤1．明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化．2．根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R 外总如何变化． 3．根据闭合电路欧姆定律I 总＝ER 外总＋r，确定电路的总电流如何变化．4．由U 内＝I 总r 确定电源的内电压如何变化． 5．由U ＝E －U 内确定路端电压如何变化．6．确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化．学业分层测评(十) (建议用时：45分钟)1．下列关于电动势的说法中正确的是 ( ) A ．发电机作为电源时，没有电动势只有电压B ．电源电动势的大小等于非静电力在电源内部把正电荷从负极送到正极所做的功的大小C ．电动势是矢量D ．电动势的大小不随外电路的改变而改变【解析】 发电机作为电源时，同样具有电动势，A 错误；根据电动势的定义，电源电动势的大小等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极送到正极所做的功的大小，B 错误；电动势虽然有方向，但它是标量，C 错误；电动势取决于电源本身的性质，其大小不随外电路的改变而改变，D 正确．【答案】 D2．在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( ) 【导学号：96322130】A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．如内电压减小，则外电压不变，电源电动势随内电压减小D ．如外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持不变【解析】 在闭合电路中，电源电动势和内电压、外电压的关系为：E ＝U 外＋U 内，E 由其自身性质决定，一般不变，所以U 外增大，U 内减小；U 外减小，U 内增大．二者之和始终不变．【答案】 D3．如图2410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( )图2410A ．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【解析】 向左移动滑动变阻器的滑动触头，R 增大，由I ＝ER ＋r，U ＝RER ＋r知，电压表示数变大，电流表示数变小，D 选项正确．【答案】 D4．电路如图2411所示，当闭合开关S 滑动变阻器的滑片P 向左移动时，电路的( ) 【导学号：96322131】图2411A ．电流表A 示数增大，电压表V 示数增大B ．电流表A 示数增大，电压表V 示数减小C ．电流表A 示数减小，电压表V 示数增大D ．电流表A 示数减小，电压表V 示数减小【解析】 滑片P 向左移动，滑动变阻器的阻值增小，总电流减大，则外电压减小，故选项B 正确． 【答案】 B5．一电池外电路断开时的路端电压为3 V ，接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V ，则可以判定电池的电动势E 和电阻r 为( )A ．E ＝2.4 V ，r ＝1 ΩB ．E ＝3 V ，r ＝2 ΩC ．E ＝2.4 V ，r ＝2 ΩD ．E ＝3 V ，r ＝1 Ω【解析】 因为电路断开时路端电压为3 V ，所以E ＝3 V ，当R ＝8 Ω时，U ＝2.4 V ，所以I ＝U R ＝2.48A ＝0.3 A ，E ＝U ＋Ir ，所以r ＝2 Ω.【答案】 B6．一太阳能电池板，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的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) 【导学号：96322132】A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V【解析】 电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E ＝800 mV. 由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短＝Er，所以电源内阻r ＝E I 短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I ＝ER ＋r ＝80020＋20mA ＝20 mA ， 所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0.40 V ，D 正确． 【答案】 D7．如图2412所示，电源的内阻r 为2 Ω，R 1＝10 Ω，R 2＝8 Ω，当S 连接1时，电流表的示数为0.2 A ，则将S 切换到2时，电流表的示数变为( )图2412A ．0.18 AB ．0.20 AC ．0.24 AD ．0.26 A【解析】 根据闭合电路欧姆定律 S 连1时，I 1＝E R 1＋r S 连2时，I 2＝ER 2＋r两式联立得I 2＝0.24 A. 【答案】 C8．如图2413所示，电动势为2 V 的电源跟一个阻值R ＝9 Ω的电阻连接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8 V ，求电源的内阻．图2413【解析】 通过电阻R 的电流为I ＝U R ＝1.89A ＝0.2 A 由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir ， 得电源内阻r ＝E －U I ＝2－1.80.2Ω＝1 Ω. 【答案】 1 Ω9．如图2414所示，当开关S 闭合时，电流表和电压表的读数变化为( )图2414A ．A 的读数减小，V 的读数增大B ．A 的读数增大，V 的读数减小C ．A 、V 的读数均减小D ．A 、V 的读数均增大【解析】 S 闭合后，R 总减小，根据I 总＝ER 总知I 总增大，又U ＝E －I 总r ，所以U 减小，即V 读数减小，而U R 1＝I 总R 1，U R 1增大，而U R 3＝U －U R 1，U R 3减小，由I ＝U R 3R 3知I 减小，即A 读数减小，所以C 项正确． 【答案】 C10．如图2415所示电路，闭合开关S ，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )【导学号：96322133】图2415A ．电流表坏了或未接好B ．从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路C ．灯L 2的灯丝断了或灯座未接通D ．电流表和灯L 1、L 2都坏了【解析】 由于闭合开关，两灯不亮，电流表没有示数，可以断定电路中某处断路，由于电压表有示数，则经开关、电流表、电压表、L 2线路没有断路，故应是点a 经L 1到点b 间有断路，故B 正确．【答案】 B11．人造地球卫星常常利用太阳能电池作电源，太阳能电池由许多片电池板组成．设某太阳能电池板的内电阻为r ＝20 Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10－4V.(1)该太阳能电池板的电动势为多大？ (2)该太阳能电池板的短路电流为多大？(3)若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R ＝5 Ω，则电阻R 两端的电压为多大？ 【解析】 (1)电池板的电动势E 等于不接外电路时两极间的电压U ，即E ＝8×10－4V. (2)外电路短路时，R ＝0，I 短＝E r＝4×10－5A. (3)由I ＝ER ＋r及U R ＝IR 得U R ＝ERR ＋r＝1.6×10－4V.【答案】 (1)8×10－4V (2)4×10－5A (3)1.6×10－4V12．如图2416所示的电路中，R 1＝9 Ω，R 2＝30 Ω，S 闭合时，电压表V 的示数为11.4 V ，电流表A 的示数为0.2 A ，S 断开时，电流表A 的示数为0.3 A ，求： 【导学号：96322134】图2416(1)电阻R 3的值；(2)电源电动势E 和内阻r . 【解析】 (1)R 2两端的电压U 2＝I 2R 2＝0.2×30 V＝6 V R 1两端的电压U 1＝U －U 2＝11.4 V －6 V ＝5.4 V 通过R 1的电流I 1＝U 1R 1＝5.49A ＝0.6 A通过R 3的电流I 3＝I 1－I 2＝0.6 A －0.2 A ＝0.4 A 所以R 3＝U 2I 3＝60.4Ω＝15 Ω.(2)由闭合电路欧姆定律，S 闭合时E ＝U ＋I 1r S 断开时，E ＝I ′(R 1＋R 2＋r )． 解得E ＝12 V ，r ＝1 Ω.【答案】 (1)15 Ω (2)12 V 1 Ω。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.4 电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律
[课时跟踪训练]
(满分60分时间30分钟)
一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得5分，选不全得3分，错选不得分，共40分)
1.以下说法中错误的是（）
A.在外电路中和电源内部，正电荷都受到静电力的作用，所以能不断定向移动形成电流
B.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
C.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D.静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加
解析：电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领。
静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，D项对。
答案：ABC
2.手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出很微弱的光。
把它们取出来用电压表测电压，电压表示数很接近3 V；再把它们作为一台式电子钟的电源，电子钟能正常工作。
下列说法中正确的是（）
A.这两节干电池的电动势减小了很多
B.这两节干电池的内电阻增加了很多
C.这个台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小
D.这个台式电子钟正常工作的电流一定比小灯泡的正常工作时的电流大
解析：两节干电池电动势基本上没变，灯不太亮，说明电池内阻增大了，电流变小了。
可用于电子钟，说明电子钟的工作电流比灯泡的小。
答案：B
3.如图1所示，开关S1、S2均处于闭合状态，在分别断开S1、S2后的短暂过程中，关于流过电阻R1、R2的电流方向，以下判断正确的是（）
图1
A.若只断开S1，流过R1的电流方向为自左向右
B.若只断开S1，流过R1的电流方向为自右向左
C.若只断开S2，流过R2的电流方向为自左向右
D.若只断开S2，流过R2的电流方向为自右向左
解析：S 1与S 2均闭合时，C 两端电压等于R 2两端电压，其带电荷量Q ＝C ·U 2＝C ·
E
R 1＋R 2＋r
·R 2。
只断开S 1后，C 直接与电源连接，U C ＝E ，带电荷量Q ′>Q ，即电源又给电容器C 充了一些电，有电流从左向右流过R 1，A 正确B 错误。
当只断开S 2时，电容器C 通过R 2放电，有电流自左向右流过R 2，C 正确D 错误。
答案：AC
4.某电池当外电路断开时的路端电压为3 V ，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V ，则可以断定该电池的电动势E 和内阻r 为（ ） A.E ＝2.4 V r ＝1 Ω B.E ＝3 V r ＝2 Ω C.E ＝2.4 V r ＝2 Ω
D.E ＝3 V r ＝1 Ω
解析：由题知，电源的电动势为3 V ，接入外电阻，外电压为2.4 V ，I ＝U /R ＝0.3 A ，由I ＝E /(R ＋r )解得r ＝2 Ω。
答案：B
5.(2011·扬州高二检测)如图2所示，已知C ＝6 μF ，R 1＝5 Ω，R 2＝6 Ω，E ＝6 V ，r ＝1 Ω，开关S 原来处于断开状态，下列说法中正确的是（ ）
图2
A.开关S 闭合瞬间，电流表的读数为0.5 A
B.开关S 闭合瞬间，电压表的读数为5.5 V
C.开关S 闭合经过一段时间，再将开关S 迅速断开，则通过R 2的电荷量为1.8×10－5
C D.以上说法都不对
解析：开关S 闭合瞬间，电容器充电，接近于短路状态I ≈
E
r ＋R 1
＝
6
1＋5
A ＝1 A 。
电压U ＝IR 1＝5 V<5.5 V ，故A 、
B 错。
开关闭合一段时间后，电容器相当于断路，I ′＝
E
r ＋R 1＋R 2
＝
61＋5＋6
A ＝0.5 A 。
此时电容器上电荷量Q ＝CU 2＝CI ′R 2＝6×10－6×0.5×6 C＝1.8×10－5
C 。
断开开关S 后，电荷量Q 经R 2释放，故C 正确。
答案：C
6.在如图3所示的电路中，E 为电源的电动势，r 为电源的内电阻，R 1、R 2为可变电阻。
在下列叙述的操作中，可以使灯泡L 的亮度变暗的是（ ）
图3
A.仅使R1的阻值增大
B.仅使R1的阻值减小
C.仅使R2的阻值增大
D.仅使R2的阻值减小
解析：要使灯泡L的亮度变暗，应使流过灯泡的电流变小，因此可以减小R2，从而减小电源的路端电压，以减少灯泡L中的电流，也可增大R1，以增大电源的路端电压，增大流过R2的电流，减小电源的电流，由I＝IR1＋IR2可知，流过灯泡的电流减小，故A、D正确。
答案：AD
7.(2011·海南高考)如图4所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S 为开关，与分别为电压表与电流表。
初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（）
图4
A.的读数变大，的读数变小
B.的读数变大，的读数变大
C.的读数变小，的读数变小
D.的读数变小，的读数变大
解析：当S断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压U＝E－Ir增加，即的读数变大；由于定值电阻R1两端的电压减小，故R3两端的电压增加，通过R3的电流增加，即的读数变大；选项B正确。
答案：B
8.(2012·烟台高二检测)如图5所示，A、B、C三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头P向下滑动时，三只电灯亮度的变化情况是（）
图5
A.A 、B 、C 都变亮
B.A 、B 变亮，C 变暗
C.A 、C 变亮，B 变暗
D.A 变亮，B 、C 变暗
解析：滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值R 减小，所以电路总阻值R 总减小。
由闭合电路的欧姆定律知总电流I 总＝
E
R 总＋r
变大，通过A 的电流增大，A 两端
的电压U A 增大，故A 变亮；由于I 总变大，所以内阻上的电压U 内＝I 总r 变大，所以C 上的电压U C ＝E －U A －U 内变小，通过C 的电流I C 变小，所以C 变暗；由于I 总变大，I C 变小，所以通过B 的电流I B ＝I 总－I C 一定增大，B 灯变亮，故选B 。
答案：B
二、非选择题(每小题10分，共20分)
9.如图6所示，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝1 Ω，R 3＝8 Ω，当S 1闭合S 2断开时，电流表示数为2 A ，电压表示数为4 V ，求：(不计电压表和电流表的内阻)
图6
(1)R 1、R 2的阻值；
(2)在S 2闭合后，电流表和电压表的示数各为多少？
解析：(1)S 2断开时，电源、R 1、R 2组成串联电路，电压表测量的是R 2两端的电压。
由部分电路的欧姆定律有R 2＝U 2I ＝4
2
Ω＝2 Ω。
对整个闭合电路有E ＝I (R 1＋R 2＋r )
即：R 1＝E I －R 2－r ＝8
2
Ω－2 Ω－1 Ω＝1 Ω。
(2)当S 2闭合后，R 2、R 3并联后与R 1串联，电压表测量的是并联部分的电压，电流表测量的是R 2中的电流。
R 总＝R 2R 3R 2＋R 3＋R 1＋r ＝2×8
2＋8
Ω＋1 Ω＋1 Ω＝3.6 Ω。
由闭合电路的欧姆定律有
I 总＝E R 总＝8
3.6
A≈2.22 A
则U 并＝E －I 总(R 1＋r )＝8 V －2.22×(1＋1) V ＝3.56 V ， 即电压表示数为3.56 V 。
电流表示数I 2＝
U 并R 2＝3.562
A ＝1.78 A 。
答案：(1)1 Ω 2 Ω (2)1.78 A 3.56 V
10.如图7所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻忽略不计。
R 1、R 2、R 3、R 4均为定值电阻，
C 是电容器，开关S 是断开的。
现将开关S 闭合，则在闭合S 后的较长时间内，通过R 4的电
荷量是多少？
图7
解析：S 断开时，电源与R 1、R 2串联，R 3、R 4和电容器串联后与R 2并联，由于电容器可看做断路，故R 3、R 4上电压为零，电容器上电压等于R 2的电压，且上板电势高，带正电。
Q 1＝CR 2E
R 1＋R 2
S 闭合时，R 1、R 2串联后与R 3并联，R 4和电容器串联后并联在R 1两端，电容器上的电压等于
R 1两端的电压，且上板电势低，带负电。
Q 2＝CR 1E R 1＋R 2
闭合S 后的较长时间内，通过R 4的电荷量为 ΔQ ＝Q 1＋Q 2＝
CR 2E R 1＋R 2＋CR 1E
R 1＋R 2
＝CE 。
答案：CE。