选修3-1作业4电源、电流和电动势、电阻定律

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完整版)高中物理选修3-1公式总结

完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式：q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律：F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式：E=F/q，场强的方向为正检验电荷受力的方向。

4.点电荷的场强：EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功：WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系：W电=-ΔEP7.电势差的定义式：XXX (带正负号)8.电势的定义式：φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系：XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系：E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速：v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转：加速度a=qU/md，偏转量y=qUl^2/2mdv^2，偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转：y=U^2l^2/2md14.电容的定义：C=Q/U，单位：法拉F15.平行板电的电容：C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律：R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配：与电阻成正比，U1/U= R1/R2，U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配：与电阻成反比，I1/I= R2/R1，I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻：R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻：R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率：k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律：I=U/R8.闭合电路欧姆定律：I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系：U=E-Ir10.电源输出特性曲线：电动势E等于U轴上的截距，内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表：若将电压表量程扩大n倍，则电流表的内阻需串联(n-1)倍。

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

-讲解知识点：详细讲解电源的电动势和内阻、闭合电路欧姆定律等知识点，结合实例帮助学生理解。
-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。

高中物理选修3-1第二章知识点归纳

高中物理选修3-1第二章知识点归纳物理选修3-1课本中，第二章是重点内容，高中生要注意相关知识点的记忆，下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1第二章知识点，希望对你有帮助。

高中物理选修3-1第二章知识点第1节电源和电流一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流：电荷的定向移动形成电流。

2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。

2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。

四、电流(强度)1. 电流：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t 的比值叫做电流，即：单位：安培(A) 常用单位：毫安(mA)、微安(μA)2、电流是标量，但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意：(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;(2)在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反,导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。

第2节电动势一、电动势(1)定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

(2)定义式：E=W/q(3)单位：伏(V)(4)物理意义：表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。

电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。

(2)内阻(r):电源内部的电阻。

(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量。

其单位是：A·h，mA·h.第3节欧姆定律一、导体的电阻(1)定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。

物理选修3-1恒定电流公式归纳

物理选修3-1恒定电流公式归纳学生在学习物理选修教材中的恒定电流内容时，要灵活应用所学解决问题,才能真正掌握物理公式，下面是店铺给大家带来的物理选修3-1恒定电流公式归纳，希望对你有帮助。

物理选修3-1恒定电流公式1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U 外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R 成反比)电阻关系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、短接欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。

高中物理选修3-1-闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律知识集结知识元闭合电路的欧姆定律知识讲解闭合电路欧姆定律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．路端电压U与电流I的关系在电动势E和内阻r固定的电源两端接一阻值为R的纯电阻用电器，组成一闭合电路，如图所示：若用U表示闭合电路的路端电压，I表示通过电源的电流强度，则有：U=IRU=E-Ir在U-I坐标系上画出以上函数的图像，如下图所示：该图像包含的物理意义如下：截距：图像再纵轴上的截距表示电源电动势E，在横轴上的截距表示短路电流：斜率：直线的斜率的绝对值表示电源的内阻r4．电源U－I图象与电阻U－I图象的比较图象上的特征物理意义电源U－I图象电阻U－I图象图形图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小图线斜率的绝对值大小内电阻r电阻大小（1）闭合电路中的能量转化：qE=qU外+qU内在某段时间内，电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。

电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时，电源提供的电能。

（2）闭合电路中的功率关系：EI=U外I+U内I或者EI=I2R+I2r说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能。

（3）电源提供的电功率（又称为电源的总功率）：R↑→P↓，R→∞时，P=0R↓→P↑，R→0时，（4）外电路消耗的电功率（又称之为电源的输出功率）：P=U外I定性分析从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源的输出功率均不是最大。

定量分析所以，当R=r时，电源的输出功率为最大，图象表述：从P－R图象中可知，当电源的输出功率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。

01高中物理选修3-1-电流、电动势、欧姆定律学生版

第1讲恒定电流基础、欧姆定律一、电源和电流一、电源1 2．电源的作用(1)流．(2) 二、恒定电场12成的．3 三、恒定电流 1．电流(1) (2)(3)14A. (4)定义式：15I ＝q t.(5)2知识点拨题模对电流的理解1．电流的形成(1)形成原因：电荷的定向移动． (2)形成条件：导体两端有电压．(3)电路中产生持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合．2．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．3．电流的大小(1)定义式：I ＝q t.用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等． (2)两点说明①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝q t求电流时，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．②q ＝It 是I ＝q t的变形，是求电荷量的重要公式．其中I 是电流在时间t 内的平均值．例1 (多选)关于电流的方向，下列说法中正确的是( )课堂演练C ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D ．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板练1.1 关于电流，以下说法正确的是( )A ．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大B ．电路中的电流越大，通过的电荷量越多C ．电流是表示通过导体横截面的电荷量多少的物理量D ．在一定时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大例2 在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s 内分别有1.0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，则说明溶液中的电流方向，并计算出电流大小．[规律方法]求解电流大小的分析思路(1)认真审题，明确导电的是什么粒子．(2)由题设条件求出时间t 内通过某一横截面的电荷量q .注意若有正、负电荷同时通过某一横截面时，那么在一段时间内通过这一横截面的电荷量等于正、负电荷电荷量的绝对值之和．(3)由定义式I ＝q t求出电流大小．练2.1 如果导线中的电流为1 mA ，那么1 s 内通过导体横截面的自由电子数是多少？若“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA ，则20 s 内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？题模电流的微观表达式1．建立模型：如图所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .2．理论推导AD 导体中的自由电荷总数：N ＝nlS .总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq .所有这些电荷都通过横截面D 所需要的时间：t ＝lv.根据公式q ＝It 可得，导体AD 中的电流：I ＝Q t＝nlSq l /v＝nqSv .3．结论：由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关．4．导体内三种速率的比较电流微观表达式为I ＝nqSv ，其中v 表示电荷定向移动的速率．实际上电荷的运动存在三种速率，下面对电荷的三种速率进行区别.自由电荷定向移动速率自由电荷定向移动形成电流，其中电荷定向移动的速率一般为10－5 m/s 的数量级无规则热运动速率导体中的自由电子在不停地做无规则运动，由于沿各个方向无规则运动的机会相等，故不能形成电流．常温下自由电子热运动的速率的数量级为105 m/s电场传播速率(或电流传导速率) 等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中的光速c 形成恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流例3 (多选)横截面积为S 的导线中通有电流I ，已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )A ．nSv ΔtB ．nv Δt I Δt I Δt[规律方法]微观电流问题的解答技巧(1)选择一段导体或柱形质子流为研究对象．(2)确定被选定的导体内或柱内自由电荷的数量，计算出一定时间内通过导体横截面的电荷量． (3)确定被选定的导体内自由电荷全部通过横截面的时间，根据I ＝q t进行计算．|对点训练|练3.1 如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．vq B.q vC ．qvSD.qv S练3.2 有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍，以下说法正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的2倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等练3.3 (2018·南昌二中高二期中)如图3所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为( )A ．qv B.q vC ．qvS D.qv S练3.4 (多选)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )A ．粗的地方电流大，细的地方电流小B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C ．各处的电流大小相等D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大练3.5 (多选)(2018·无锡市江阴四校高二期中)一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速率为v ，在t 时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( )例4 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I.已知金属导体的横截面积是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，则下列说法中正确的是( ) A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v ＝I neSC．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝Ine二、电动势一、非静电力和电源1．非静电力(1)非静电力的作用：把正电荷由1负极搬运到2正极，同时在该过程中非静电力做功，将3其他形式的能量转化为电能．(2)非静电力的实质：在电池中是指4化学作用，在发电机中是指5电磁作用．2．电源：通过6非静电力做功把7其他形式的能转化为电能的装置．二、电动势和内阻1．电动势(1)物理意义：反映电源8非静电力做功的本领的大小．(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C的9正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，即E＝10W非q.(3)单位：11伏特(V)．(4)大小的决定因素：由电源中12非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟13外电路也无关．知识点拨141.5 V152 V 3 V或3.6 V 1.2 V2.内阻：电源16内部导体的电阻．3．容量：电池放电时能输出的17总电荷量，其单位是A·h或mA·h.课堂演练题模对非静电力的理解1．非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极，负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用力．是对除静电力外能对电荷流动起作用的其他力的统称．2．来源(1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用．(2)在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用．3．功能关系：非静电力总是克服静电力做功，非静电力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程，做多少功，就有多少能转化为电能．例5 (多选)如图所示为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b.沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是( )A．R B．bC．r D．a例6 有一电池，当移送3 C电荷时非静电力做功是18 J，该蓄电池的电动势是多少？给一灯泡供电，供电电流是0.3 A，供电10 min，非静电力做功是多少？练5.1 (多选)关于电源，下列说法中正确的是( )A．电源可将其他形式的能转化为电能B．在电源内部其他形式的能转化为电能C．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷D．电源就是产生电荷的装置A ．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场B ．在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C ．在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D ．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能题模对电动势的理解1．在不同电源中，非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同．2．公式E ＝W q是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同．3．电动势的大小：等于在电源的内部从负极到正极移送单位正电荷非静电力做功的数值．一定要注意必须是“单位正电荷”，而不是“任意电荷”．4．电动势和电压的区别与联系例7 (多选)关于电动势，下列说法正确的是( )A ．电源两极间的电压等于电源电动势B ．电源电动势与外电路的组成有关C ．电动势的数值等于内外电压之和D ．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大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 ．电动势是电源两极间的电压C ．电动势公式E ＝W q中W 与电压公式U ＝W q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本领强弱的物理量 [规律方法](1)电动势描述电源将其他形式的能转化为电能的本领，电动势越大，电源把其他形式的能转化为电势能的本领越强．(2)电动势的表达式为E ＝W q，电动势是用比值法定义的物理量，只由电源本身的性质决定，与移送的电荷量q 、所做的功W 及外电路等均无关．练7.1 下列关于电动势的说法中，正确的是( )A ．电动势就是电势差，也叫电压，单位：伏特B ．电动势大的电源做功一定多C ．电动势大的电源做功一定快D ．电动势的大小等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功练7.2 在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示)，该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电．经测量该电池能产生的电动势为E ＝0.6 V ，则关于该电池的描述正确的是( )A ．单位时间内可把0.6 J 的太阳能转化为电能B ．通过1C 电荷量该电池能把0.6 J 的太阳能转化为电能C ．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号干电池的本领大得多D ．把该电池接入闭合电路后，电动势减小三、欧姆定律一、欧姆定律 1．电阻(1)物理意义：反映导体对电流的1阻碍作用．知识点拨(3)定义式：4R ＝U I.(4)欧姆，符号是6Ω，常用的电阻单位还有千欧(k Ω)和兆欧(M Ω)：1 k Ω，1 MΩ.2．欧姆定律(1)内容：导体中电流强度跟它两端电压U R(2)表达式：11I ＝U R.(3)二、伏安特性曲线1I U 图象．2．形状(1) (2)3题模欧姆定律的理解和应用1．欧姆定律的适用条件(1)适用于金属导体或电解液导体，气体或半导体不适用． (2)适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路不适用． (3)适用于线性元件，对非线性元件不适用． 2．欧姆定律的“两性”(1)同体性：表达式I ＝U R中的三个物理量U 、I 、R 对应于同一段电路或导体．(2)同时性：三个物理量U 、I 、R 对应于同一时刻．3．公式I ＝U R ，R ＝UI的理解课堂演练例9 (多选)下列说法中正确的是( )A ．由R ＝U I可知，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B ．比值U I反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R ＝U IC ．通过导体的电流越大，导体的电阻越小D ．由I ＝U R可知，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比例10 若加在某导体两端的电压变为原来的35时，导体中的电流减小了0.4 A ．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？[规律方法]欧姆定律公式及变形(1)I ＝U R是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U 成正比，与电阻R 成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路)．(2)R ＝U I是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用．对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关．因此，不能说明电阻与电压成正比，与电流成反比．(3)U ＝IR 是电势降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时的电势降落，常用于进行电路分析时，计算沿电流方向上的电势降落，是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同．练9.1 从欧姆定律可以导出公式R ＝U I，此式说明( )A ．当电压增大2倍时，电阻R 增大2倍B．当电流强度增大为2倍时，电阻R减小为原来的一半C．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变D．当电压为零时，电阻R也为零练10.1 实验室内一标准合金丝电阻的两端加8 V的电压时，通过它的电流是2 A，它的电阻是多少？若通电时间为50 s，那么有多少库仑的电荷量通过它？如果在它两端加4 V电压，则这根合金丝的电阻是多少？题模对伏安特性曲线的理解1．UI图象与IU图象(1)坐标轴意义不同：IU图线为导体的伏安特性曲线，表示通过导体的电流I随导体两端电压U的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量；UI图线的横轴表示电流I，纵轴表示电压U.(2)图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的意义不同：IU图象中斜率k＝1R，UI图象中斜率k′＝R，如图甲中，由图象可知，R2<R1；而在图乙中R2>R1.2．线性元件与非线性元件(1)线性元件：欧姆定律适用的元件，例如，金属导体、电解质溶液，其伏安特性曲线是直线．(2)非线性元件：欧姆定律不适用的元件，包括气态导体和半导体元件，例如，日光灯、霓虹灯管中的气体，其伏安特性曲线是曲线．3．非线性元件电阻的确定：如图为一非线性元件的I U 图线，图线是曲线，导体电阻R n ＝U n I n，即电阻等于图线上点(U n ，I n )与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数．例11 (多选)某导体中的电流随其两端电压的变化而变化，如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻B ．加5 V 电压时，导体的电阻为5 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小练11.1 如图所示是电阻R 的I U 图象，图中α＝45°，由此得出( )A ．欧姆定律适用于该元件B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C[易错警示]应用伏安特性曲线应注意的两个问题(1)对于导体的伏安特性曲线，可画成I U 曲线或U I 曲线．但在I U 特性曲线上，各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，在U I 特性曲线上，各点与原点连线的斜率表示电阻．(2)利用导体的伏安特性曲线求导体的电阻时，若选取不同的标度，同一电阻I U 图线或U I 图线的倾角可能不同，所以求斜率只能根据k ＝ΔIΔU 或k ＝ΔUΔI计算，而不能根据k ＝tan α计算．练11.2 如图所示，为A 、B 两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是( )A ．电阻A 的电阻随电流的增大而增大，电阻B 阻值不变 B ．电阻A 的电阻随电流的增大而减小，电阻B 阻值不变C ．在两图线交点处，电阻A 的阻值大于电阻BD ．在两图线交点处，电阻A 的阻值小于电阻B练11.3 某实验小组在实验室用伏安法描述出了某白炽灯的伏安特性曲线，如图中的曲线MN 所示．该小组的同学分析得出该白炽灯的阻值随温度的升高而增大，则白炽灯两端的电压由3 V 升高到6 V 时，其灯丝的电阻增加了( )A ．5 ΩB ．10 ΩC ．1 ΩD ．6 Ω1．导体中电流I 的表达式I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( )A ．导体运动的速率B ．导体传导的速率C ．电子热运动的速率D ．自由电荷定向移动的速率2．(多选)关于电流的下列说法中，正确的是( )A ．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多B ．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大C ．通电时间越长，电流越大D ．导体中通过一定的电荷量所用时间越短，电流越大3．(2018·佛山一中高二月考)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A.I Δl eS m2eUB.I Δl e m2eUC.IeSm2eUD.IS Δl em2eU4 有四个金属导体，它们的U －I 图象如图3所示，电阻最大的导体是( )A ．aB ．bC ．cD ．d课后作业5.某一导体的伏安特性曲线如图4中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω6.某导体中的电流随其两端电压的变化关系如图5所示，则下列说法中正确的是( )A．加5 V电压时，导体的电阻大于5 ΩB．加11 V电压时，导体的电阻可能为1.4 ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小7 (2018·赤峰二中高二月考)如图6所示为A、B两电阻的U－I图线，则关于两电阻的描述正确的是( )A．电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值。

物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结

所做的功跟它的电荷量的比值。
定义式：E= W q
W：非静电力做的功 q ：电荷量 2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。
（把其他形式的能转化为电能本领的大小）
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2.3 欧姆定律
一、电阻：
1、定义式： R U I
(取决于导体本身，与U、I无关)
2、决定式： R ρ l s
二、欧姆定律：
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2.5 焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中：
W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
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2.6 导体的电阻
1、电阻定律:
内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关.
r
内电路消耗的电能
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三、电源的输出功率与效率
1、推导：由E= U外+ U内
得：EI= U外I+ U内I
即：P总= P外+ P内
r
电源提供的电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
电源内部的发热功率I2r
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2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
P出 UI
I 2R
E2R (R r)2
E
r+Rg+ R1+R
R=
E I
-(r+
R1+Rg)
R= 1.5V -150Ω I
每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻
刻度，即将电流表改装成欧精品姆PPT表，就可直接测电阻了。

教科版高中物理选修3-1第2章第4节电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律(共24页)

路端电压U随外电阻R变化的讨论 E E U外=I R外= • R外 = r R外+r 1+ R
外
①当R外增大时， U外也随之增大
②当外电路断开时, R外=∞,
U外=E
E ③当外电路短路时, R外=0, U外=0,I短= r 很大，一般情况下不允许外电路短路。
讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小
电源的三个功率以及关系
(a)电源总功率： P总 I E E R (b)外电路功率： P出 I U 2 (R r)
2
(c)内电阻功率： P内 I U内 I r
2
(d )三个功率关系： P总＝P出＋P内
电源的输出功率随外电阻变化的讨论
①电源的总功率P总=IE ②内耗功率：P内=I2r
解：由图象可知蓄电池的电动势为20V。由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W。 U/V 20 15 10 5 o b a I/A
闭合电路中变量分析 (1)保持不变的量只有电源的电动势和内电阻，电流、外电压、电功率等都随外电阻的改变而改变。 (2)I、U、P公式：电流：I=E/(R外+r) 内电压：U内＝Ir=Er/(R外+r) 外电压：U外＝IR外＝E-Ir 总功率：P总＝IE
6、电动势标量
生活中的电池
太阳电池干电池
铅蓄电池锌汞电池
锂电池
二、电源的内阻
1、定义：电源内部也是一段电路，也有电阻，称为电源的内电阻，简称内阻。用符号 r表示。
2、说明：电源内部也有电压，叫内电压。
三、闭合电路欧姆定律

高二物理选修3-1测量电源的电动势和内阻_经典案例分析_电路中的能量转化与守恒(精品)知识精讲

高二物理选修3－1测量电源的电动势和内阻经典案例分析电路中的能量转化与守恒【本讲教育信息】一、教学内容测量电源的电动势和内阻经典案例分析电路中的我能量转化与守恒二、考点点拨本节课的相关内容测量电源的电动势和内阻及相关应用是高中电学阶段的重点实验内容，是高考常考的知识点之一。

三、跨越障碍（一）实验目的测定电源的电动势和内阻（二）实验原理根据闭合电路欧姆定律内外U U E +=，则路端电压Ir E U -=外。

由于电源电动势E 和内阻r 不随外电路负载变化而改变，如当外电路负载增大时，电路中电流减小，内电压减小，使路端电压增大，因此只要改变负载电阻，即可得到不同的路端电压。

在电路中接入的负载电阻分别是R 1、R 2时，对应的在电路中产生的电流为1I 、2I ，路端电压为U 1、U 2，则代入Ir E U -=外中，可获得一组方程r I E U 11-=，r I E U 22-=从而计算出E 、r 。

有2112I I U U r --=、211221I I U I U I E --=。

（三）实验器材被测电池（干电池）；电压表；电流表；滑动变阻器；电键和导线（四）实验步骤1. 确定电流表、电压表的量程，按如图所示电路把器材连接好。

2. 把变阻器的滑动片移到最右端。

3. 闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值。

4. 断开电键，整理好器材。

5. 数据处理，用原理中的方法计算或在U —I 图中找出E 、r 。

（五）注意事项1. 使用内阻大些的干电池，在实验中不要将电流调得过大，每次读完I 、U 读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，E 、r 明显变化。

2. 在画U —I 图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，不用顾及个别离开较远的点，以减少偶然误差。

3. 干电池内阻较小时，坐标系内大部分空间得不到利用，为此可使纵坐标不从零开始。

物理教科版选修3-1教学案：第2章第4节电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律 Word版含答案

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2-4-1所示。

图2-4-1(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。

4．纯电阻电路中路端电压与R 的关系(1)当外电阻R 增大时，电流I 减小，内电压Ir 减小，路端电压增大。

人教版高中物理选修3-1目录

人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。

选修3-1 恒定电流知识点归纳

一、电流1. 电流的形成：电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线保持和导线平行。

2. 电流的宏观表达式：I =q /t ，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

3. 电流的微观表达式： I=nqvS （n 为单位体积内的自由电荷个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电荷的定向移动速率）。

二、电动势1. 物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。

电动势越大，电路中每通过1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

2. 定义：在电源内部非静电力所做的功W 与移送的电荷量q 的比值，叫电源的电动势，用E 表示。

定义式为：E = W/q 。

【关键一点】① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

② 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。

③ 电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

3. 电源（池）的几个重要参数① 电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。

② 内阻（r ）:电源内部的电阻。

③ 容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h，mA·h。

【关键一点】对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。

三、部分电路欧姆定律1. 内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比．2. 公式 RUI3. 适用条件：金属导电或电解液导电、不适用气体导电．4. 图像【关键一点】I-U 曲线和U-I 曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I-U图像的斜率表示电阻的倒数，U-I图像的斜率表示电阻。

还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线是一条曲线。

2019-2020教科版物理选修3-1第2章 4 电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律课件PPT

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
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[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)
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3．用如图所示的电路测定电源电动势和内阻．其中为电压表 (其电阻足够大)，定值电阻 R＝7.0 Ω.在开关未接通时，的读数为 6.0 V；开关接通后，的读数变为 5.6 V．那么，电池组的电动势和内阻分别是 ( )
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
→断路→R3中无电流 →短路→R2与R3并联
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[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
I1＝R1＋ER2＋r＝4＋162＋2 A＝1 A 理想电压表读数为 UV＝I1R2＝6 V.
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(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
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二、闭合电路欧姆定律
1．闭合电路的组成
外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，
(1)电路内电在路外：电电路源中内，部沿的电电流路方，向在电内势电降_路_低_中_. ，沿电流

方向电势_升_高__.
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(2)电阻外内电电阻阻：：外内电电路路的的电电阻阻.. 路端电压（外电压）U：外电路两端的电压，

2018版物理教科版选修3-1文档：第二章 4 电源的电动势

4电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律[学习目标] 1.理解电源的电动势及内阻的含义.2.理解闭合电路欧姆定律，理解内、外电路的电势降落.3.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.一、电源的电动势和内阻[导学探究](1)如图1所示，图(a)中两导体之间有一定的电势差，当与小灯泡连在一起后，小灯泡发光，此过程中能量是如何转化的？随着两导体间电势差的减小，小灯泡亮度如何变化？图(b)中将蓄电池和小灯泡构成闭合电路，小灯泡能持续发光，是什么装置使小灯泡两端有持续的电压？此过程能量是如何转化的？用什么物理量描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小？(2)用电压表测量一节干电池两端电压，然后把这节干电池与小灯泡构成闭合回路，再测量电池两端电压，比较两次测量结果，为什么第二次测量的电压较小？由此能否说明电源内部分得一部分电压，即电源内部有电阻？图1答案(1)两导体间储存的电势能转化为电路的电能，电能转化为光能.小灯泡亮度逐渐减小，直至熄灭.是电源提供了持续的电压.电源把化学能转化为电路的电能，电能又转化为光能.用电动势描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小.(2)电源内部有电阻，电路闭合时，内电阻分得一部分电压能.[知识梳理]1.电动势(1)电动势是反映电源将其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量，它等于电源未接入电路时两极间的电势差.用字母E表示.(2)单位：伏特.符号：V.(3)决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关.2.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.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)同一电源接入不同的电路，电动势会发生变化.(×)(2)1号干电池比7号干电池的体积大，但电动势相同.(√)(3)电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同.(×)(4)电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大.(×)二、闭合电路欧姆定律[导学探究](1)把电源、开关、电阻R用导线连接组成闭合电路，仔细分析电路，闭合电路由哪几部分组成？(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(1)内电路：电源；外电路：开关、导线、电阻R.(2)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，电势降落U＝IR.E＝U＋U′＝IR＋Ir.[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(适用于纯电阻电路).(3)其他两种表达形式E＝U外＋U内(适用于所有电路)E＝IR＋Ir(适用于纯电阻电路)[即学即用]判断下列说法的正误.(1)电动势越大，闭合电路的电流越大.(×)(2)电源电动势和内阻一定时，外电阻越大，电流越小.(√)(3)E＝U＋Ir适用于任何电路.(√)(4)某电源电动势为10 V，内阻为2 Ω，外接一线圈电阻为8 Ω的电动机，则电路中的电流为1 A.(×)三、路端电压与负载的关系[导学探究](1)在如图2所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、7 Ω时所对应的路端电压.通过数据计算，你发现了怎样的规律？图2(2)如图3所示，以电路中的电流为横轴，路端电压为纵轴，建立路端电压U 与电流I 的U －I 图像，图线与纵轴的交点、与横轴的交点(纵坐标从零开始)、斜率的绝对值的物理意义各是什么？图3答案 (1)外电压分别为7.5 V 、8 V 、8.75 V .随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大. (2)图线与纵轴的交点表示电源的电动势；图线与横轴的交点表示短路电流；图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r ＝|ΔU ΔI|. [知识梳理]1.路端电压与负载的关系 (1)路端电压的表达式：U ＝E －Ir . (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 ＝ER ＋r可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大. ②当外电阻R 减小时，由I ＝ER ＋r 可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小. ③两种特殊情况：当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝Er .2.路端电压与电流的关系图像(如图4所示)图4(1)U 轴截距表示电源电动势，纵坐标从零开始时，I 轴截距等于短路电流. (2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即内阻r ＝|ΔUΔI|.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.(√)(2)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.(×)(3)外电路短路时，电路中的电流无穷大.(×)(4)在U－I图像中，无论纵坐标是否从零开始，I轴截距都等于短路电流.(×)一、闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)电流形式：I＝ER＋r，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比.(2)电压形式：E＝Ir＋IR或E＝U内＋U外，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和.说明：I＝ER＋r或E＝IR＋Ir只适用于外电路是纯电阻的闭合电路；E＝U外＋U内或U外＝E－Ir，既适合于外电路为纯电阻的电路，也适合于非纯电阻电路.例1在图5所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V.求电源的电动势和内电阻.图5答案 3 V 1 Ω解析当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I1＝0.5 A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R2＋r) ①当a、b两点间接理想的电压表时，回路中的电流I2＝UR1＝1.89A＝0.2 A由闭合电路欧姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r) ②联立①②并代入数据，解得：E＝3 V，r＝1 Ω.解决闭合电路问题的一般步骤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，电流表测量流过哪个用电器的电流； 2.应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流；3.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.针对训练1 如图6所示，电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，R 1＝5 Ω，R 2＝10 Ω，滑动变阻器R 3的阻值变化范围为0～10 Ω，求电路中的总电流的变化范围.图6答案 0.55～1 A解析当R 3阻值为零时，R 2被短路，外电阻最小，电流最大. R 外＝R 1＝5 Ω， I ＝E R 外＋r ＝65＋1A ＝1 A. 当R 3阻值为10 Ω时，外电阻最大，电流最小. R 并＝R 3R 2R 3＋R 2＝5 Ω，R 外′＝R 1＋R 并＝10 Ω，I ′＝E R 外′＋r ＝610＋1 A ≈0.55 A.二、U －I 图像的理解和应用例2 (多选)如图7所示为某一电源的U －I 图线，由图可知( )图7A.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 答案 AD解析在本题的U －I 图线中，纵轴截距表示电源电动势，A 正确；横轴截距表示短路电流，C 错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r ＝2－0.86Ω＝0.2 Ω，B 错误；当路端电压为1 V 时，内电阻分得的电压U 内＝E －U 外＝2 V －1 V ＝1 V ，则电路中的电流I ＝U 内r ＝10.2A ＝5 A ，D 正确.针对训练2 (多选)如图8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( )图8A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等D.电流都是I 0时，两电源的内电压相等答案 AC解析图线与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，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A 正确；图线的斜率的绝对值表示电源内阻(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B 错误；甲、乙两图线的交点坐标为(I 0，U 0)，外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，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 ，因为甲的内阻比乙的内阻大，所以当电流都为I 0时，甲电源的内电压较大，故D 错误.故选A 、C. 三、闭合电路的动态分析闭合电路动态问题的分析方法 (1)程序法基本思路：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 内的变化→U 外的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路.(2)结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，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”：是指某一电阻增大时，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.例3 电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图9所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )图9A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表A 1读数减小，A 2读数增大D.电压表读数减小，电流表A 1读数增大，A 2读数减小答案 C解析由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大，则外电路的总阻值R 总增大，干路电流I ＝ER 总＋r ，因R 总增大，所以I 减小，故A 1示数减小；路端电压U ＝E －Ir ，因I 减小，所以U 增大，即电压表的读数增大；R 2两端电压U 2＝E －I (R 1＋r )，因I 减小，所以U 2增大，由I 2＝U 2R 2知，I 2增大，即电流表A 2的读数增大，故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误.解决闭合电路动态问题的一般思路1.分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；2.由局部电阻变化判断总电阻的变化；3.由I ＝ER ＋r 判断总电流的变化；4.据U ＝E －Ir 判断路端电压的变化；5.由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.针对训练3 如图10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是( )图10A.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变暗答案 B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，由闭合电路欧姆定律知总电流(I总＝ER总＋r)变大，通过A的电流增大，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两端的电压(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，选项B正确.1.在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、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答案 D2.将内阻为0.5 Ω的电池组与阻值为0.75 Ω的电阻、标有“6 V7.2 W”的小灯泡串联，就可以使这个小灯泡正常发光，由此可知，所用电池组的电动势是()A.6 VB.7.5 VC.9 VD.10.5 V答案 B3.(多选)如图11所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图像，则下列说法中正确的是()图11A.电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B.电动势E1＝E2，内阻r1>r2C.电动势E1>E2，内阻r1>r2D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案 AD解析由闭合电路的欧姆定律得E ＝U ＋Ir .当I ＝0时电动势E 等于路端电压U ，即U －I 图线和U 轴的交点就是电源电动势，由题图知，两电源的电动势相等.当U ＝0时I ＝Er ，U －I图线和I 轴的交点就是短路电流，由题图知I 1>I 2，A 正确.而r ＝|ΔUΔI |，即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知r 1<r 2，B 、C 错误.当工作电流变化量相同时，因为r 1<r 2，电源2内电压变化较大，由闭合电路的欧姆定律E ＝U 外＋U 内，可知电源2的路端电压变化较大，D 正确.4.如图12所示的电路，闭合开关S ，待电路中的电流稳定后，减小R 的阻值.则( )图12A.电流表的示数减小B.电压表的示数减小C.电阻R 2两端的电压减小D.路端电压增大答案 B解析题图中的电路结构是R 1与R 先并联，再与R 2串联，故R ↓→R 总↓→I 干↑→U 内↑→U外↓.R 2两端电压U 2＝I 干R 2，U 2增大，所以R 与R 1的并联电压减小，示数减小，A 、C 、D错误，B 正确.5.如图13所示，电源的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 1＝R 2，当开关S 1闭合、S 2断开时，通过电源的电流为1 A.当开关S 1、S 2都闭合时，求通过电源的电流和路端电压.图13答案 1.5 A 0.75 V解析当S 1闭合时，根据闭合电路的欧姆定律有I 1＝E R 1＋r得R 1＝EI 1－r ＝1 Ω.当S 1、S 2都闭合时，根据闭合电路的欧姆定律有I ＝E R 并＋r ＝ER 1·R 2R 1＋R 2＋r ＝1.5 A路端电压U ＝E －Ir ＝0.75 V .一、选择题(1～7题为单选题，8题为多选题)1.如图1所示的电路中，把R 由2 Ω改变为6 Ω时，电流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻应为( )图1A.4 ΩB.8 ΩC.6 ΩD.2 Ω答案 D解析根据闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r )，当R ＝2 Ω时，E ＝I (2 Ω＋r )；当R ＝6 Ω时，E ＝I2(6 Ω＋r )，解得r ＝2 Ω，故选D. 2.在如图2所示的电路中，当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数为3 V ；当开关S 1、S 2均闭合时，电压表的读数为1.8 V ，已知电压表为理想电表，外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知Rr为( )图2A.53B.35C.23D.32 答案 D解析当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即E ＝3 V .当开关S 1、S 2均闭合时，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∶1.2＝3∶2.3.某电路当外电路断开时，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 ，则可以判定该电路中电源电动势E 和内电阻r 分别为( )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答案 B解析当外电路断开时，电动势和路端电压相等，故E ＝3 V ，根据I ＝U R ，U ＝E －Ir ＝E －UR r 得r ＝2 Ω，故选B.4.有两个阻值相同都为R 的电阻，串联起来接在电动势为E 的电源上，通过每个电阻的电流为I ，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻的电流为2I3，则该电源的内阻是( ) A.R B.R 2 C.4R D.R8答案 C解析由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I ＝E 2R ＋r，两电阻并联时23I ＝12·ER 2＋r ，解得r＝4R ，故选C.5.如图3所示，已知R 1＝R 2＝R 3＝1 Ω.当开关S 闭合后，电压表的读数为1 V ；当开关S 断开后，电压表的读数为0.8 V ，则电源的电动势等于( )图3A.1 VB.1.2 VC.2 VD.4 V答案 C解析当S 闭合时，I ＝U R 1＝11 A ＝1 A ，故有E ＝I (1.5 Ω＋r )；当S 断开时，I ′＝U ′R 1＝0.8 A ，故有E ＝I ′(2 Ω＋r )，解得E ＝2 V ，C 正确.6.在如图4所示电路中，电源的电动势E ＝9.0 V ，内阻可忽略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻R ＝30 Ω；L 为一小灯泡，其额定电压U ＝6.0 V ，额定功率P ＝1.8 W ；S 为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B 端，现在接通开关S ，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置C 时，小灯泡恰好正常发光.则C 、B 之间的电阻应为( )图4A.10 ΩB.20 ΩC.15 ΩD.5 Ω答案 B解析小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流为额定电流I 额＝P 额U 额＝1.86.0 A ＝0.3 A ，两端电压为额定电压U 额＝6.0 V ，而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC 部分串联，则通过电阻AC 的电流与通过小灯泡的电流相等，故R AC ＝E －U 额I 额＝9.0－6.00.3 Ω＝10 Ω，所以R CB ＝R－R AC ＝20 Ω.7.在如图5所示的电路中，开关S 闭合后和闭合前相比，三个理想电表示数的变化情况是( )图5A.V 示数变大，A 1示数变大，A 2示数变小B.V 示数变大，A 1示数变小，A 2示数变大C.V 示数变小，A 1示数变大，A 2示数变小D.V 示数变小，A 1示数变小，A 2示数变大答案 C解析开关S 闭合后，总电阻减小，干路电流I 增大，A 1示数变大，由U 外＝E －Ir 知，路端电压U 外减小，V 示数变小，由于R 处在干路中且其中的电流增大，故其两端的电压U R 增大，R 2两端的电压U 2＝U 外－U R ，故U 2减小，由欧姆定律知，其中的电流I 2减小，A 2示数变小，故选C.8.如图6所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是( )图6A.电源的电动势为6.0 VB.电源的内阻为12 ΩC.电源的短路电流为0.5 AD.电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω答案 AD解析因该电源的U －I 图像的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E ＝6.0 V ，但横轴上的截距0.5 A 并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝|ΔU ΔI |＝6.0－5.00.5－0 Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3 A 时，外电阻R＝EI －r ＝18 Ω.故选A 、D. 二、非选择题9.如图7所示的电路中，电源电动势E 为3.2 V ，电阻R 的阻值为30 Ω，小灯泡L 的额定电压为3.0 V ，额定功率为4.5 W ，当开关S 接位置1时，电压表的读数为3.0 V ，那么当开关S 接位置2时，小灯泡L 能正常发光吗？实际功率是多少？图7答案不能正常发光 1.28 W解析当开关S 接位置1时，回路中的电流为： I 1＝U R ＝3.030A ＝0.1 A.电源的内阻为：r ＝E －U I 1＝3.2－3.00.1 Ω＝2 Ω.小灯泡的电阻为：R L ＝U 2P ＝3.024.5 Ω＝2 Ω.当开关S 接位置2时，回路中的电流为： I 2＝E r ＋R L ＝3.22＋2A ＝0.8 A.此时小灯泡的实际功率为：P 实＝I 22R L ＝0.82×2 W ＝1.28 W. 从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常发光.10.如图8所示电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝2 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝3 Ω.图8(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？答案 (1)6 V (2)1 A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I 1＝E R 1＋R 2＋r ＝124＋6＋2A ＝1 A.理想电压表读数为U V ＝I 1R 2＝6 V .(2)若在C 、D 间连一个理想电流表，这时电阻R 2与R 3并联，并联电阻大小 R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝6×36＋3 Ω＝2 Ω根据闭合电路欧姆定律，有 I 2＝E R 1＋R 23＋r ＝124＋2＋2 A ＝1.5 AU 3＝E －I 2(r ＋R 1)＝3 V 理想电流表读数为I ＝U 3R 3＝1 A.。

2018版高中物理选修3-1学案：第四章闭合电路欧姆定律

第1讲闭合电路欧姆定律[目标定位] 1.了解电源电动势的基本含义，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的内容，理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．一、电动势电动势1．定义：电动势在数值上等于没有接入外电路时两极间的电压，常用E来表示．2．单位：跟电压的单位相同，也是伏特(V)．3．物理意义：电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，它是电源的特征量．不同的电源，产生电能的机制是不同的．二、闭合电路欧姆定律1．内、外电路电源内部的电路叫做内电路；电源外部的电路叫做外电路．外电路的电阻称为外电阻；内电路的电阻称为内电阻．2．特点在外电路中，电流由高电势流向低电势，在外电阻上沿电流方向电势降低；电源内部由负极到正极电势升高．3．闭合电路的欧姆定律(1)内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电路的电阻之和成反比．(2)公式：I＝ER＋r或E＝IR＋Ir.想一想我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数小于(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势．为什么？答案小于因为电源也有内阻，用电压表和电源正负极相连时，相当于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势．三、路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式 U ＝E －Ir .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，路端电压增大． (2)当外电阻R 减小时，电流I 增大，路端电压减小．(3)两个特例：外电路断开时，R →∞，I ＝0，U ＝E ，据此特点可测电源电动势．外电路短路时，R ＝0，I ＝E r ，U ＝0，因短路电流I ＝Er 很大，所以不允许将电源两端用导线直接连接．想一想使用电源时，为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来？答案直接用导线把电源的两极连接起来时，由于电源内阻很小，电流很大，容易损坏电源.一、电源电动势和内阻1．电源的作用：维持电路两端始终有一定的电势差，使电路中保持持续的电流． 2．电源是把其他形式的能转化为电势能的装置．不同的电源，把其他形式的能转化为电能的本领不同，电动势也不同，例如干电池电动势都是1.5V ，学生用蓄电池电动势都是2V ，与体积大小无关．这两种电池的电动势不同，表明电池把化学能转化为电能的本领不同． 3．电源电动势等于电源没有接入外电路时两极间的电压．例1 关于电源的电动势，下面说法错误的是( ) A ．电源的电动势就是电源两极间的电压B ．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C ．电动势的数值等于内、外电路电压之和D ．电动势只由电源性质决定，与外电路无关答案 A解析电动势等于电源没有接入外电路时两极间的电压．当电源接入外电路时，电源有内电压，电源两极间的电压小于电动势，故A 错误．电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故B 正确．根据闭合电路欧姆定律知，电动势的数值等于内、外电路电压之和，故C 正确．电动势由电源性质决定，与外电路无关．故D 正确．本题选错误的，故选A. 二、闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的几种表达形式1．电流形式：I ＝ER ＋r，适用于外电路为纯电阻的闭合电路；2．电压形式：E ＝IR ＋Ir 适用于外电路为纯电阻的闭合电路E ＝U 外＋Ir 适用于任何电路，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和．例2 如图1所示，电源电动势为6V ，内阻为1Ω，R 1＝5Ω，R 2＝10Ω，滑动变阻器R 3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流变化范围．图1答案 0.55A ～1A解析当R 3阻值为零时，R 2被短路，外电阻最小，电流最大． R 外＝R 1＝5Ω，I ＝E R 外＋r ＝65＋1A ＝1A.当R 3阻值为10Ω时，外电阻最大，电流最小． R 并＝R 3R 2R 3＋R 2＝5Ω，R 外′＝R 1＋R 并＝10Ω，I ′＝E R 外′＋r ＝610＋1A ≈0.55A.方法点拨：电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻决定．其中E 、r 不变，当外电阻变化时，电路总电流随之变化．例3 如图2所示，已知R 1＝R 2＝R 3＝1Ω.当开关S 闭合后，电压表的读数为1V ；当开关S 断开后，电压表的读数为0.8V ，则电源的电动势等于( )图2A ．1VB ．1.2VC ．2VD ．4V答案 C解析当S 闭合时，I ＝U R 1＝11A ＝1A ，故有E ＝I (1.5＋r )；当S 断开时，I ′＝U ′R 1＝0.8A ，故有E ＝I ′(2＋r )，解得E ＝2V ，C 正确．三、路端电压和负载的关系 1．路端电压和外电阻的关系(1)当外电阻R 增大时，根据I ＝ER ＋r 可知，总电流I 减小，内电压Ir 减小，根据U 外＝E －Ir 可知，路端电压U 外增大．当外电路断开时，路端电压U 外＝E .(2)当外电阻R 减小时，总电流I 增大，内电压Ir 增大，路端电压U 外减小．外电路短路即r ＝0时，电路中的电流I ＝Er ，U 外＝0.2．外电压U 与电流I 的关系由U ＝E －Ir 可知，U －I 图象是一条斜向下的直线，如图3所示图3(1)图象中U 轴截距E 表示电动势． (2)I 轴截距I 0等于短路电流．(3)图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r ＝|ΔUΔI|.注意：若纵坐标上的取值不是从零开始，则横轴截距不表示短路电流，但斜率仍然等于内阻．例4 如图4所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U －I 图象，则下列说法中正确的是( )图4A ．电动势E 1＝E 2，短路电流I 1>I 2B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C ．电动势E 1>E 2，内阻r 1<r 2D ．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案 AD解析由题图可知两电源的U －I 图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A 项正确，C 项错误．又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B 项错误．由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D 项正确．借题发挥图象的纵坐标不从零开始时，图线与纵轴的交点仍表示电源电动势E ，但图线与横轴的交点不表示短路电流．闭合电路欧姆定律的理解和应用1．若E 表示电动势，U 表示外电压，U ′表示内电压，R 表示外电路的总电阻，r 表示内电阻，I 表示电流，则下列各式中正确的是( ) A ．U ′＝IR B ．U ′＝E －U C ．U ＝E ＋IrD ．U ＝RR ＋rE答案 BD2．如图5所示，R 为电阻箱，电表为理想电压表，当电阻箱读数为R 1＝2Ω时，电压表读数为U 1＝4V ；当电阻箱读数为R 2＝5Ω时，电压表读数为U 2＝5V ．求：电源的电动势E 和内阻r .图5答案 6V 1Ω解析由闭合电路欧姆定律E ＝U 1＋U 1R 1r ①E ＝U 2＋U 2R 2r ②联立①②并代入数据解得E ＝6V ，r ＝1Ω.路端电压和负载的关系3．如图6所示电路中，电源电动势E ＝9 V ，内阻r ＝3 Ω，R ＝15 Ω，下列说法中正确的是( )图6A ．当S 断开时，U AC ＝9 VB ．当S 闭合时，U AC ＝9 VC ．当S 闭合时，U AB ＝7.5 V ，U BC ＝0D ．当S 断开时，U AB ＝0，U BC ＝0答案 AC解析当S 断开时，U AC 与U BC 为路端电压，等于电源电动势，A 正确，D 错误；当S 闭合时，U AC ＝U AB ＝U R ＝7.5 V ，U BC ＝I ×0＝0，B 错误，C 正确．对U －I 图象的理解4．如图7所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( )图7A ．电源电动势为2VB ．电源内阻为13ΩC ．电源短路时电流为6AD ．电路路端电压为1V 时，电路中电流为5A 答案 AD解析由U －I 图象可知，电源电动势E ＝2V . r ＝|ΔU ΔI |＝1.26Ω＝0.2Ω，当U ＝1V 时，I ＝E －U r ＝2－10.2A ＝5A ．选项A 、D 正确.。

物理教科版选修3-1学案：2.4.电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律含解析

4。

电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律一、电源电动势1．电源：把____________转化为电能的装置．2．电动势（1)物理意义:表征电源把________转化为电能本领的物理量．（2)大小：在数值上等于电源__________时两极间的电压．电动势符号E,单位：____，符号：____。

3．电源的内阻：电源________上的电阻．预习交流1电源的电动势和外接电路的负载有什么关系？二、闭合电路欧姆定律1．闭合电路组成(1）外电路:电源____的电路，如图所示．(2)内电路：电源____的电路,如图所示．2．电流方向与电势升降的关系在外电路，沿电流方向电势____；在内电路，沿电流方向电势____．3．电动势与电势降落的关系在闭合电路中，内、外电路电势的降落等于电源的电动势，即E＝________或E＝________.4．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____，跟内、外电路的电阻之和成____．(2）公式I＝________。

5．路端电压与电流的关系公式:U＝______。

6．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大电流I____错误!外电压U____.外电阻R增大到无限大(断路）电流I＝0错误!外电压U＝____。

(2）外电阻R减小电流I____错误!外电压U____。

外电阻R等于零(短路）电流I＝______错误!外电压U＝____.预习交流2思考一下，闭合电路欧姆定律中，若外电阻无穷大，电动势和路端电压有什么关系?若外电阻极小，接近于零时，电动势和内电压有什么关系？答案：一、1。

其他形式的能2．(1）其他形式的能(2)没有接入外电路伏特V3．内部电路预习交流1：提示:电源的电动势只和电源本身有关,与所接的负载无关．二、1。

(1)外部(2）内部2．降低升高3．U外＋U内IR＋Ir4．(1)正比反比(2)错误!5．E－Ir6．（1)减小增大E（2)增大减小错误!0预习交流2：提示：若外电阻无穷大,电动势近似等于路端电压，若外电阻极小，接近于零,电动势近似等于内电压．在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点一、电源的电动势和内阻1．试分析电动势和电势差的物理意义有何不同？2．干电池和蓄电池的电动势不同，说明了什么？3．讨论电源内部能量的转化情况是怎样的？4．干电池的电动势是多少？如何用最简易的方法测量?下列对电源电动势概念的认识正确的是( )．A．电源电动势等于电源两极间的电压B．在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同,所以单位也相同1。