资源简介

　 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
第1节　闭合电路欧姆定律
1.某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所示，则以下说法正确的是（　　）
A.该锂电池充满电后可贮存5.04×106 C的电荷量
B.用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为7.4 W
C.用该充电器给该锂电池充电时，电池内部锂离子是从正极运动到负极
D.若给该锂电池充满电，需要消耗25 200 J的电能
2.电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是（　　）
A.因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B.因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
C.因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
D.若外电路断开，则路端电压为零
3.（多选）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＋Ir D.U＝E
4.如图所示，电源的内阻r为2 Ω，R1＝10 Ω，R2＝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（　　）
A.0.18 A B.0.20 A
C.0.24 A D.0.26 A
5.如图所示，当开关S断开时，理想电压表示数为3 V，当开关S闭合时，理想电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为（　　）
A.5∶3 B.3∶5
C.2∶3 D.3∶2
6.（多选）如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3 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 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是（　　）
A.电源的内阻为4 Ω
B.小灯泡的电阻为2 Ω
C.当开关S接到位置2时，小灯泡很暗
D.当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V
7.有一太阳能电池板，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的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　）
A.0.1 V B.0.2 V
C.0.3 V D.0.4 V
8.如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的图线，曲线OM是电阻R两端的电压随电流变化的图线。当该电源和该电阻R串联时，下列说法不正确的是（　　）
A.电阻R的阻值是0.5 Ω
B.电源的内阻是1 Ω
C.电源的电动势是6 V
D.电源的功率是8 W
9.（多选）如图甲所示的电路中，电源电动势为3 V、内阻为2 Ω，R是阻值为8 Ω的定值电阻，A是理想电流表，L是小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S，电路稳定后，A表的示数为0.2 A。下列说法正确的是（　　）
A.电路稳定后，电源消耗的总功率是0.6 W
B.电路稳定后，电源的效率约为87％
C.电路稳定后，电源内部发热消耗的功率是0.4 W
D.电路稳定后，灯泡L消耗的电功率为0.2 W
10.额温枪及其技术参数如图所示，它以2节干电池为电源，工作电流为5 mA，能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱，快速、准确且无接触地测量体温，那么关于该额温枪的说法正确的是（　　）
A.额温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V
B.额温枪工作时，电路中每通过1 C电荷量，每节电池都能把1.5 J化学能转化为电能
C.额温枪工作时，电源的输出功率为15 mW
D.若换用两节充满电的800 mA·h的充电电池，则最多可测温的次数约为1×106次
11.如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为1 Ω，电动机内部绕线电阻为2 Ω，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为20 A，电压表示数为60 V；再接通S2，启动电动机工作时，电压表示数变为45 V，则此时通过启动电动机的电流是（　　）
A.20 A　　 B.22.5 A
C.30 A　 　D.45 A
12.如图所示，闭合开关后，理想电压表示数为2 V，理想电流表示数是0.8～1.3 A之间的某个值。一段时间后，电阻R3发生了断路，两表的示数变为4.5 V和1.5 A。已知电源电动势E＝6 V，R3＝1 Ω，问：
（1）电阻R1的阻值是多少？
（2）电源内电阻r是多少？
（3）电阻R2的阻值是多少？
13.如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电源的电动势和内阻。
第1节　闭合电路欧姆定律
1.C　该锂电池充满电后可贮存的电荷量Q＝1 400 mA·h＝1.4×3 600 C＝5 040 C，选项A错误；用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为P＝IU＝2×5 W＝10 W，选项B错误；用该充电器给该锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极，选项C正确；若给该锂电池充满电，需要消耗的电能E＝U'Q＝3.7×5 040 J＝18 648 J，选项D错误。
2.C　路端电压U＝IR＝E－Ir，因为I增大时，R减小，所以不能用U＝IR判断路端电压的变化情况，根据U＝E－Ir可知，当I增大时，路端电压减小，选项A、B错误，C正确；当外电路断开时，路端电压为E，选项D错误。
3.BD　内电压U'＝Ir，故A错误；因为E＝U＋U'，所示U'＝E－U，故B正确；由以上两式知，E＝U＋Ir，故C错误；对整个电路I＝，对外电路I＝，则U＝E，故D正确。
4.C　根据闭合电路欧姆定律，S连接1时，有I1＝，S连接2时，有I2＝，两式联立得I2＝0.24 A，故C正确。
5.D　开关断开时，理想电压表的示数等于电源的电动势，故E＝3 V；当开关闭合时，理想电压表示数为R两端的电压，由U＝E－U内可知，内电压U内＝E－U＝3 V－1.8 V＝1.2 V，故外电阻与内电阻的比值＝＝＝，故D正确。
6.BC　灯泡的额定电流IL＝＝ A＝1.5 A，电阻RL＝＝ Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R的电流I＝＝ A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，代入数据可得r＝2 Ω，故A错误，B正确；当开关接2时，灯泡电流IL'＝＝ A＝0.8 A，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，会很暗，此时灯泡两端的电压为UL'＝IL'RL＝0.8×2 V＝1.6 V，故C正确，D错误。
7.D　电路开路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800 mV。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，所以电池内阻r＝＝ Ω＝20 Ω，该电池板与阻值为20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝＝ mA＝20 mA，所以路端电压U＝IR＝400 mV＝0.4 V，故D正确。
8.D　当该电源和该电阻R串联时，电阻R的阻值是R＝＝ Ω＝0.5 Ω，A正确；图线AB的斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝ Ω＝1 Ω，B正确；图线AB的纵截距表示电源的电动势，即E＝6 V，C正确；电源的功率为P＝EI＝6×4 W＝24 W，D错误。本题选错误的，故选D。
9.ABD　电路稳定后，电路中的电流即A表示数0.2 A，电源消耗的总功率为P总＝EI＝3×0.2 W＝0.6 W，A正确；电路稳定后，路端电压为U＝E－Ir＝3 V－0.2×2 V＝2.6 V，则电源的效率为η＝×100％＝×100％≈87％，B正确；电路稳定后，电源内部发热消耗的功率是P热＝I2r＝0.22×2 W＝0.08 W，C错误；电路稳定后，电路中的电流为0.2 A，由图乙可知，电流为0.2 A时，灯泡L两端电压UL＝1 V，灯泡L消耗的电功率为PL＝ULI＝0.2 W，D正确。
10.B　额温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3 V，A错误；每节电池的电动势为1.5 V，根据电动势的定义可知电路中每通过1 C电荷量，消耗的电能为W＝qE＝1×1.5 J＝1.5 J，则有1.5 J的化学能转化为电能，B正确；额温枪工作时电源的总功率为P＝2EI＝2×1.5 V×5 mA＝15 mW，电源的输出功率小于电源的总功率，C错误；若换用两节充满电的800 mA·h的充电电池，最多可测温的次数为n＝＝次＝5.76×105次，D错误。
11.A　只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得
蓄电池的电动势E＝U＋Ir＝60 V＋20×1 V＝80 V
车灯的电阻RL＝＝ Ω＝3 Ω
再接通S2后，流过启动电动机的电流为
I电动机＝I总－I'＝－＝A－A＝20 A。
12.（1）3 Ω　（2）1 Ω　（3）0.5 Ω
解析：（1）当R3发生断路后，电压表的示数即为R1两端的电压，则R1＝＝ Ω＝3 Ω。
（2）当R3断开后，根据闭合电路的欧姆定律得
E＝I2（R1＋r）
代入数据得r＝1 Ω。
（3）R3断开前，根据闭合电路的欧姆定律得
E＝I1R1＋r
代入数据得I1＝1 A
R3断开前，根据并联电路电压相等得I1R1＝（R2＋R3）
代入数据得R2＝0.5 Ω。
13.（1）5 Ω　（2）300 Ω　（3）20 V　20 Ω
解析：（1）当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为
R2＝＝ Ω＝5 Ω。
（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大。设此时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出
R＝＝ Ω＝80 Ω
R＝＋R2
代入数据解得滑动变阻器最大阻值R3＝300 Ω。
（3）由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir
将图像中A、B两点的电压和电流代入得
E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r
解得E＝20 V，r＝20 Ω。
3 / 4第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
第1节　闭合电路欧姆定律
核心 素养 目标 物理观念 了解闭合电路的构造，知道电动势的概念
科学思维 1.理解闭合电路中的电势变化。 2.理解闭合电路欧姆定律并能进行简单计算
科学探究 通过类比方法，加深对电动势的理解，通过理论分析，得出路端电压与外电阻之间的关系
知识点一　电动势
1.闭合电路：由电源、用电器、开关、导线组成，电源外部的电路称为　　　　　，包括导线和用电器等，电源内部的电路称为　　　　。
2.电动势：反映电源把其他形式的能转化为　　　　的本领的物理量。
（1）电动势在数值上等于将　　　　　　的正电荷由负极移到正极非静电力所做的功。
（2）电动势的单位是　　　　，符号　　　　。
知识点二　闭合电路欧姆定律
1.内电阻和内电压：电源内部的电路叫作内电路，其电阻叫作　　　　，通常用r表示。内电阻r上有电势降落，电势差称为　　　　，通常用U内表示。
2.外电阻和外电压：电源两极之间的外部电路的电阻叫作　　　　　，外电阻上有电势降落，电势差称为　　　　　，通常用U外表示。
3.电动势与内、外电压的关系：在闭合电路中，内、外电路电势的降落等于电源的　　　，即E＝　　　　。
4.闭合电路欧姆定律
（1）内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成　　　　，跟电路中内、外电阻之和成　　　　。
（2）表达式：I＝。
知识点三　路端电压与外电阻的关系
1.路端电压：路端电压是外电路的电势降落。
2.路端电压U与电流I的关系
（1）路端电压U与电流I的函数关系式：U＝　　　　；
（2）U-I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示　　　　　　，斜率的绝对值表示电源的　　　　。
3.路端电压与外电阻的关系：当R增大时，路端电压U　　　　，当R减小时，路端电压U　　　　。
4.两种特殊情况
（1）当外电路断路时，外电阻R为　　　，I为　　　，Ir也为　　　，可得U＝　　　，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势的大小。
（2）当电源两端　　　　时，外电阻R＝0，此时I＝，电源的内阻r一般都　　　　，短路时电流　　　　，会导致温度过高，烧坏　　　　，甚至引起火灾。
【情景思辨】
　如图甲所示，手电筒中的电池用久了，小灯泡就不怎么亮了，该过程电源电动势几乎不变。如图乙所示，依次闭合自左至右的四个开关，观察该过程中电压表的示数变化情况。并判断下列问题。
（1）手电筒的电路中，没有外电阻，只有内电阻。（　　）
（2）灯泡变暗，是由于内电阻变大，电流减小。（　　）
（3）图乙所示的电路中，闭合的开关越多，外电阻越大。（　　）
（4）图乙所示的电路中，闭合的开关越多，电路中总电流越大。（　　）
要点一　对电动势的理解
【探究】
（1）对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了什么？
（2）在实验课上，小明同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V，1节旧干电池的电动势约为1.45 V，现在他把这样的两节旧干电池串联后接在一个标有“3 V　2 W”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。电池虽然旧了，但电动势并没有减小多少，那么小灯泡为什么不亮呢？
【归纳】
1.电动势的理解
（1）电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。
（2）电动势的大小由电源本身性质决定，与外电路无关。
2.电动势与电压的区别与联系
比较项目 电动势 电压
物理意 义不同 表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领 表示静电力做功将电能转化为其他形式的能的本领
数值大小 意义不同 数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源内由负极移到正极非静电力所做的功 数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端静电力所做的功
决定因素 不同 由电源本身决定 由电源及导体的电阻、导体的连接方式决定
联系 电路闭合：E＝U内＋U外；电路断开：E＝U外
【典例1】　（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电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B.铅蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C.铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D.铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）的大
尝试解答
1.下面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
2.关于电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A.电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
B.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
C.对于给定的电源，移送正电荷静电力做功越多，电动势越大
D.把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化
要点二　闭合电路欧姆定律
【解读】
1.闭合电路的组成
2.闭合电路欧姆定律的表达形式
表达式 物理意义 适用条件
I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路
E＝I（R＋r） ① E＝U外＋Ir ② E＝U外＋U内 ③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①④式适用于纯电阻电路； ②③⑤式普遍适用
EIt＝I2Rt＋I2rt　 ④ W＝W外＋W内　 ⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和
【典例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，求电源的电动势及内电阻。
尝试解答
1.一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和内电阻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
2.在如图所示的电路中，R1＝20.0 Ω，R2＝10.0 Ω，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I1＝0.20 A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数为I2＝0.30 A，求电源的电动势和内电阻。
要点三　路端电压与外电阻的关系
【探究】
（1）在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 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？
（2）根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出U-I图像。
【归纳】
1.路端电压和外电阻的关系
（1）当外电阻R增大时，根据I＝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＝，U外＝0。
2.电源的U-I图像
由U＝E－Ir可知，U-I图像是一条倾斜向下的直线，如图所示。
（1）图像中U轴截距E表示电源电动势。
（2）I轴截距I0等于短路电流。
（3）图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝。
特别提醒
　　图像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。
3.电阻的U-I图像与电源的U-I图像的比较
电阻 电源
U-I图像
研究对象 对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系 对电源进行研究，路端电压随干路电流的变化关系
图像的 物理意义 表示导体的性质，R＝，R不随U与I的变化而变化 表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻
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外和总电流I的变化
【典例3】　（多选）用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图像，由图可知（　　）
A.电池电动势的测量值是1.4 V
B.电池内阻的测量值是3.5 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.4 A
D.电压表的示数为1.2 V时，电流表的示数I'＝0.2 A
尝试解答
1. （多选）如图所示，图线1、2分别为闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法正确的是（　　）
A.电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2
B.电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C.电动势E1＞E2，内阻r1＞r2
D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
2.（多选）如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压U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
要点回眸
1.（多选）一组铅蓄电池的电动势为4.8 V，内阻不为零，以下说法中正确的是（　　）
A.电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池能把4.8 J的化学能转变为电能
B.体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大
C.电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池内部非静电力做功为4.8 J
D.该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）的强
2.（多选）如图所示的是可充电电池，根据电池上的参数，可判断下列说法正确的是（　　）
A.该电池的容量为4.2 A·h
B.该电池的电动势为3.7 V
C.该电池正常工作1 h后的输出电流为4 200 mA
D.若电池以1 A的电流工作，大约可用时间4.2 h
3.（多选）如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则（　　）
A.此时理想电流表的示数是2 A
B.此时理想电流表的示数是3 A
C.电源的内阻是1 Ω
D.电源的内阻是2 Ω
4.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（　　）
A.电源的电动势为6.0 V
B.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.5 A
D.外电路接入了一个阻值是18 Ω的电动机，电路中的电流一定为0.3 A
第1节　闭合电路欧姆定律
【基础知识·准落实】
知识点一
1.外电路　内电路　2.电能　（1）单位电荷量　（2）伏特　V
知识点二
1.内电阻　内电压　2.外电阻　外电压　3.电动势
U外＋U内　4.（1）正比　反比
知识点三
2.（1）E－Ir　（2）电动势　内阻　3.增大　减小
4.（1）无穷大　0　0　E　（2）短路　很小　很大　电源
情景思辨
（1）×　（2）√　（3）×　（4）√
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】　提示：（1）说明对于不同型号的干电池，在电池内非静电力把1 C的正电荷从干电池的负极移到正极所做的功都是1.5 J。
（2）电池变旧后，电动势并不明显减小，但内阻明显变大，因而使电路中的电流很小，小灯泡不发光。
【典例1】　ABD　根据电动势的定义和表达式E＝可知，非静电力移动1 C电荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，故A正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律知，电动势的数值等于内、外电压之和，当电源没有接入电路时，电路中没有电流，电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势，故B正确；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，因E蓄电池＝2 V＞E干电池＝1.5 V，故D正确。
素养训练
1.B　电源电动势在数值上等于电路开路时电源正、负极间的电压，电路闭合时由于存在内电压，此时电源两极间的电压小于电源电动势，故A错误；由闭合电路欧姆定律E＝U外＋U内知，闭合电路中电动势等于内、外电路电压之和，故B正确；电源电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，即在电路中通过一定电荷量时，电源提供的电能越多，电动势越大，并不是电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大，因为转化的能量除与电动势有关外，还与所经历的时间、用电情况有关，故C错误；电动势和电势差意义不同，电势差是表示电能转化为其他形式的能的本领的物理量，故D错误。
2.B　电源是通过内部非静电力做功把其他形式的能量转化为电能的装置，故A错误；电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，故B正确；对于给定的电源，电源的电动势不变，故C错误；把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故D错误。
要点二
知识精研
【典例2】　2 V　1 Ω
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
U＝E－Ir，即1.6 V＝E－0.4 A×r　 ①
当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得
U'＝E－I'r，即（1.6＋0.1）V＝E－（0.4－0.1）A×r　 ②
由①②得E＝2 V，r＝1 Ω。
素养训练
1.B　电池外电路断开时的路端电压为3 V，则电池的电动势E＝3 V，当电源接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V，电路中的电流为I＝＝ A＝0.3 A，电源的内阻r＝＝2 Ω，故B正确。
2.6 V　10 Ω
解析：设电源的电动势为E，内阻为r，当开关分别扳到1、2两个位置时，根据闭合电路欧姆定律列出方程
E＝I1R1＋I1r　①
E＝I2R2＋I2r　②
代入数据解得E＝6 V，r＝10 Ω。
要点三
知识精研
【探究】　提示：（1）外电压分别为7.5 V、8 V、9 V。随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大。
（2）由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－Ir，U-I图像如图所示。
【典例3】　AD　根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，由U-I图像中图线斜率的绝对值表示电池的内阻，纵坐标的截距表示电池的电动势，则有r＝｜k｜＝Ω＝1 Ω，E＝1.4 V，故A正确，B错误；外电路发生短路时的电流为I短＝＝ A＝1.4 A，故C错误；电压表的示数为1.2 V时，代入公式可解得电流表的示数为I'＝＝ A＝0.2 A，故D正确。
素养训练
1.AD　由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir。当I＝0时U＝E，即U-I图线中U轴截距表示电源电动势，两电源的电动势相等。当U＝0时I＝，由题图知，I轴截距表示短路电流，则短路电流I1＞I2，A正确；内阻r＝，即U-I图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知内阻r1＜r2，B、C错误；当工作电流变化量相同时，因为r1＜r2，则电源2的路端电压变化较大，D正确。
2.AC　当路端电压为U0时，回路电流也相同，R外＝相同，A正确；纵轴截距表示电动势，故电源甲的电动势大于电源乙的电动势，C正确；斜率的绝对值表示内阻的大小，故电源甲的内阻大于电源乙的内阻，D错误；由于二者内阻不同，故电流为I0时内电压不相等，B错误。
【教学效果·勤检测】
1.ACD　由W＝Eq可知，电路中每通过1 C的电荷量时，电池将4.8 J的化学能转化为电能，故A正确；电池的电动势只与电池的性质有关，与体积无关，故B错误；电路中每通过1 C的电荷量，电池内部非静电力做功为W＝Eq＝4.8 J，故C正确；电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，故D正确。
2.ABD　由题图可知该电池的容量为4 200 mA·h＝4.2 A·h，选项A正确；该电池的电动势为3.7 V，选项B正确；“4 200 mA·h”是电池所能提供的总电荷量，说明若电池以1 A的电流工作，大约可用时间t＝＝4.2 h，选项D正确，C错误。
3.AC　题图所示的电压表测量的是路端电压，电流表测量的是通过可变电阻R的电流，由部分电路欧姆定律得U＝IR，解得I＝2 A，再由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，可得r＝1 Ω，故A、C正确，B、D错误。
4.A　U-I图像的纵截距表示电路电流为零时，即处于断路时路端电压，此时路端电压等于电源电动势，故电源电动势为6.0 V，A正确；图像的斜率表示内阻，故有r＝ Ω＝2 Ω，B错误；电源短路，即外电阻为零，路端电压为零，所以短路电流I＝ A＝3 A，C错误；因为电动机是非纯电阻电器，所以不能根据欧姆定律计算，D错误。
7 / 7(共84张PPT)
第1节　闭合电路欧姆定律
核
心 素
养 目
标 物理
观念 了解闭合电路的构造，知道电动势的概念
科学
思维 1.理解闭合电路中的电势变化。
2.理解闭合电路欧姆定律并能进行简单计算
科学
探究 通过类比方法，加深对电动势的理解，通过理论分析，
得出路端电压与外电阻之间的关系
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一　电动势
1. 闭合电路：由电源、用电器、开关、导线组成，电源外部的电路称
为 ，包括导线和用电器等，电源内部的电路称为
。
2. 电动势：反映电源把其他形式的能转化为 的本领的物
理量。
（1）电动势在数值上等于将 的正电荷由负极移到
正极非静电力所做的功。
（2）电动势的单位是 ，符号 。
外电路　
内电
路　
电能　
单位电荷量　
伏特　
V　
知识点二　闭合电路欧姆定律
1. 内电阻和内电压：电源内部的电路叫作内电路，其电阻叫作
，通常用r表示。内电阻r上有电势降落，电势差称为
，通常用U内表示。
2. 外电阻和外电压：电源两极之间的外部电路的电阻叫作
，外电阻上有电势降落，电势差称为 ，通常用U外
表示。
3. 电动势与内、外电压的关系：在闭合电路中，内、外电路电势的降
落等于电源的 ，即E＝ 。
内电
阻　
内电
压　
外电
阻　
外电压　
电动势　
U外＋U内　
（1）内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成
，跟电路中内、外电阻之和成 。
（2）表达式：I＝。
正
比　
反比　
4. 闭合电路欧姆定律
知识点三　路端电压与外电阻的关系
1. 路端电压：路端电压是外电路的电势降落。
2. 路端电压U与电流I的关系
（1）路端电压U与电流I的函数关系式：U＝ ；
（2）U-I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示
，斜率的绝对值表示电源的 。
E－Ir　
电动
势　
内阻　
3. 路端电压与外电阻的关系：当R增大时，路端电压U ，当R
减小时，路端电压U 。
4. 两种特殊情况
（1）当外电路断路时，外电阻R为 ，I为 ，Ir也
为 ，可得U＝ ，即外电路断路时的路端电压等于
电源电动势的大小。
（2）当电源两端 时，外电阻R＝0，此时I＝，电源的内
阻r一般都 ，短路时电流 ，会导致温度过
高，烧坏 ，甚至引起火灾。
增大　
减小　
无穷大　
0　
0　
E　
短路　
很小　
很大　
电源　
【情景思辨】
　如图甲所示，手电筒中的电池用久了，小灯泡就不怎么亮了，该过
程电源电动势几乎不变。如图乙所示，依次闭合自左至右的四个开
关，观察该过程中电压表的示数变化情况。并判断下列问题。
（1）手电筒的电路中，没有外电阻，只有内电阻。 （　×　）
（2）灯泡变暗，是由于内电阻变大，电流减小。 （　√　）
（3）图乙所示的电路中，闭合的开关越多，外电阻越大。
（　×　）
（4）图乙所示的电路中，闭合的开关越多，电路中总电流越大。
（　√　）
×
√
×
√
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一　对电动势的理解
【探究】
（1）对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了
什么？
提示：说明对于不同型号的干电池，在电池内非静电力把1 C的正电荷从干电池的负极移到正极所做的功都是1.5 J。
（2）在实验课上，小明同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约
为1.5 V，1节旧干电池的电动势约为1.45 V，现在他把这样的
两节旧干电池串联后接在一个标有“3 V　2 W”的小灯泡两
端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故
障。电池虽然旧了，但电动势并没有减小多少，那么小灯泡为
什么不亮呢？
提示：电池变旧后，电动势并不明显减小，但内阻明显变大，
因而使电路中的电流很小，小灯泡不发光。
【归纳】
1. 电动势的理解
（1）电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的
物理量。
（2）电动势的大小由电源本身性质决定，与外电路无关。
2. 电动势与电压的区别与联系
比较项
目 电动势 电压
物理意 义不同 表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领 表示静电力做功将电能转化为其他形式的能的本领
数值大
小意义不同 数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源内由负极移到正极非静电力所做的功 数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端静电力所做的功
比较 项目 电动势 电压
决定因
素不同 由电源本身决定 由电源及导体的电阻、导体的连
接方式决定
测量方
法 将电压表并联于电源两端 将电压表并联于被测电路两端
联系 电路闭合：E＝U内＋U外；电路断开：E＝U外 【典例1】　（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电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B. 铅蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C. 铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D. 铅蓄电池将化学能转变成电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＝可知，非静电力移动1 C电荷
量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化
为电能，故A正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律知，电动势的数
值等于内、外电压之和，当电源没有接入电路时，电路中没有电流，
电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势，故B正
确；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，因E蓄电池＝2 V＞E干电池＝1.5 V，故D正确。
1. 下面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
解析：　电源电动势在数值上等于电路开路时电源正、负极间的
电压，电路闭合时由于存在内电压，此时电源两极间的电压小于电
源电动势，故A错误；由闭合电路欧姆定律E＝U外＋U内知，闭合
电路中电动势等于内、外电路电压之和，故B正确；电源电动势是
描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，即在电路中通
过一定电荷量时，电源提供的电能越多，电动势越大，并不是电源
把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大，因为转化的能量除
与电动势有关外，还与所经历的时间、用电情况有关，故C错误；
电动势和电势差意义不同，电势差是表示电能转化为其他形式的能
的本领的物理量，故D错误。
2. 关于电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A. 电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
B. 电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
C. 对于给定的电源，移送正电荷静电力做功越多，电动势越大
D. 把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化
解析：　电源是通过内部非静电力做功把其他形式的能量转化为
电能的装置，故A错误；电动势表征电源把其他形式的能转化为电
能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，故B正确；
对于给定的电源，电源的电动势不变，故C错误；把同一电源接在
不同的电路中，电源的电动势不变，故D错误。
要点二　闭合电路欧姆定律
【解读】
1. 闭合电路的组成
2. 闭合电路欧姆定律的表达形式
表达式 物理意义 适用条件
电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路
E＝I（R＋r）　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①④式适用于
纯电阻电路；
②③⑤式普遍
适用
EIt＝I2Rt＋I2rt　④ W＝W外＋W内　⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和 【典例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，求电源的电动势及内电阻。
答案：2 V　1 Ω
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
U＝E－Ir，即1.6 V＝E－0.4 A×r　　①
当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得U'＝E－I'r，
即（1.6＋0.1）V＝E－（0.4－0.1）A×r　　②
由①②得E＝2 V，r＝1 Ω。
1. 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和内电阻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：　电池外电路断开时的路端电压为3 V，则电池的电动
势E＝3 V，当电源接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V，
电路中的电流为I＝＝ A＝0.3 A，电源的内阻r＝＝2
Ω，故B正确。
2. 在如图所示的电路中，R1＝20.0 Ω，R2＝10.0 Ω，当开关S扳到位
置1时，电流表的示数为I1＝0.20 A；当开关S扳到位置2时，电流
表的示数为I2＝0.30 A，求电源的电动势和内电阻。
答案：6 V　10 Ω
解析：设电源的电动势为E，内阻为r，当开关分别扳到1、2两个位
置时，根据闭合电路欧姆定律列出方程E＝I1R1＋I1r　①
E＝I2R2＋I2r　②
代入数据解得E＝6 V，r＝10 Ω。
要点三　路端电压与外电阻的关系
【探究】
（1）在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，试
求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 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？
提示：外电压分别为7.5 V、8 V、9 V。随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大。
（2）根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系
式，并画出U-I图像。
提示：由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－Ir，U-I图像如图所示。
【归纳】
1. 路端电压和外电阻的关系
（1）当外电阻R增大时，根据I＝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＝，U外＝0。
2. 电源的U-I图像
由U＝E－Ir可知，U-I图像是一条倾斜向下的直线，如图所示。
（1）图像中U轴截距E表示电源电动势。
（2）I轴截距I0等于短路电流。
（3）图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝。
特别提醒
　　图像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。
3. 电阻的U-I图像与电源的U-I图像的比较
电阻 电源
U-I
图像
研究
对象 对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系 对电源进行研究，路端电压随干路电流的变化关系
电阻 电源
图像
的 物理
意义 表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示
电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源
的内阻
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外和总电流I的变化 【典例3】　（多选）用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电
阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图像，由图可知（　）
A. 电池电动势的测量值是1.4 V
B. 电池内阻的测量值是3.5 Ω
C. 外电路发生短路时的电流为0.4 A
D. 电压表的示数为1.2 V时，电流表的示数I'＝0.2 A
解析：根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，由U-I图像中图线斜率的
绝对值表示电池的内阻，纵坐标的截距表示电池的电动势，则有r
＝｜k｜＝Ω＝1 Ω，E＝1.4 V，故A正确，B错误；外电路发
生短路时的电流为I短＝＝ A＝1.4 A，故C错误；电压表的示数为
1.2 V时，代入公式可解得电流表的示数为I'＝＝ A＝0.2
A，故D正确。
1. （多选）如图所示，图线1、2分别为闭合电路中两个不同电源的
U-I图像，则下列说法正确的是（　　）
A. 电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2
B. 电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C. 电动势E1＞E2，内阻r1＞r2
D. 当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
解析：　由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir。当I＝0时U＝E，即
U-I图线中U轴截距表示电源电动势，两电源的电动势相等。当U＝
0时I＝，由题图知，I轴截距表示短路电流，则短路电流I1＞I2，A
正确；内阻r＝，即U-I图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，
由题图知内阻r1＜r2，B、C错误；当工作电流变化量相同时，因为
r1＜r2，则电源2的路端电压变化较大，D正确。
2. （多选）如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压U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
解析：　当路端电压为U0时，回路电流也相同，R外＝相同，
A正确；纵轴截距表示电动势，故电源甲的电动势大于电源乙的电
动势，C正确；斜率的绝对值表示内阻的大小，故电源甲的内阻大
于电源乙的内阻，D错误；由于二者内阻不同，故电流为I0时内电
压不相等，B错误。
要点回眸
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. （多选）一组铅蓄电池的电动势为4.8 V，内阻不为零，以下说法
中正确的是（　　）
A. 电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池能把4.8 J的化学能转变为电能
B. 体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大
C. 电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池内部非静电力做功为4.8 J
D. 该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动
势为1.5 V）的强
解析：　由W＝Eq可知，电路中每通过1 C的电荷量时，电池
将4.8 J的化学能转化为电能，故A正确；电池的电动势只与电池的
性质有关，与体积无关，故B错误；电路中每通过1 C的电荷量，
电池内部非静电力做功为W＝Eq＝4.8 J，故C正确；电动势反映电
源将其他形式的能转化为电能的本领大小，故D正确。
2. （多选）如图所示的是可充电电池，根据电池上的参数，可判断下
列说法正确的是（　　）
A. 该电池的容量为4.2 A·h
B. 该电池的电动势为3.7 V
C. 该电池正常工作1 h后的输出电流为4 200 mA
D. 若电池以1 A的电流工作，大约可用时间4.2 h
解析：　由题图可知该电池的容量为4 200 mA·h＝4.2 A·h，选
项A正确；该电池的电动势为3.7 V，选项B正确；“4 200 mA·h”
是电池所能提供的总电荷量，说明若电池以1 A的电流工作，大约
可用时间t＝＝4.2 h，选项D正确，C错误。
3. （多选）如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝
4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则（　　）
A. 此时理想电流表的示数是2 A
B. 此时理想电流表的示数是3 A
C. 电源的内阻是1 Ω
D. 电源的内阻是2 Ω
解析：　题图所示的电压表测量的是路端电压，电流表测量的
是通过可变电阻R的电流，由部分电路欧姆定律得U＝IR，解得I＝
2 A，再由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，可得r＝1 Ω，故A、C正
确，B、D错误。
4. 如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的
是（　　）
A. 电源的电动势为6.0 V
B. 电源的内阻为12 Ω
C. 电源的短路电流为0.5 A
D. 外电路接入了一个阻值是18 Ω的电动机，电路中的电流一定为0.3 A
解析：　U-I图像的纵截距表示电路电流为零时，即处于断路时
路端电压，此时路端电压等于电源电动势，故电源电动势为6.0
V，A正确；图像的斜率表示内阻，故有r＝ Ω＝2 Ω，B错误；
电源短路，即外电阻为零，路端电压为零，所以短路电流I＝ A＝
3 A，C错误；因为电动机是非纯电阻电器，所以不能根据欧姆定
律计算，D错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. 某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所示，则以下说法正确的
是（　　）
A. 该锂电池充满电后可贮存5.04×106 C的电荷量
B. 用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为7.4 W
C. 用该充电器给该锂电池充电时，电池内部锂离子是从正极运动到负极
D. 若给该锂电池充满电，需要消耗25 200 J的电能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　该锂电池充满电后可贮存的电荷量Q＝1 400 mA·h＝
1.4×3 600 C＝5 040 C，选项A错误；用该充电器给锂电池充电
时，充电器输出功率为P＝IU＝2×5 W＝10 W，选项B错误；用该
充电器给该锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动
到负极，选项C正确；若给该锂电池充满电，需要消耗的电能E＝
U'Q＝3.7×5 040 J＝18 648 J，选项D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2. 电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下
列说法正确的是（　　）
A. 因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B. 因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
C. 因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
D. 若外电路断开，则路端电压为零
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　路端电压U＝IR＝E－Ir，因为I增大时，R减小，所以不
能用U＝IR判断路端电压的变化情况，根据U＝E－Ir可知，当I增
大时，路端电压减小，选项A、B错误，C正确；当外电路断开
时，路端电压为E，选项D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3. （多选）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＋Ir
解析：　内电压U'＝Ir，故A错误；因为E＝U＋U'，所示U'＝E
－U，故B正确；由以上两式知，E＝U＋Ir，故C错误；对整个电
路I＝，对外电路I＝，则U＝E，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. 如图所示，电源的内阻r为2 Ω，R1＝10 Ω，R2＝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
（　　）
A. 0.18 A B. 0.20 A
C. 0.24 A D. 0.26 A
解析：　根据闭合电路欧姆定律，S连接1时，有I1＝，S连
接2时，有I2＝，两式联立得I2＝0.24 A，故C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5. 如图所示，当开关S断开时，理想电压表示数为3 V，当开关S闭合
时，理想电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为
（　　）
A. 5∶3 B. 3∶5
C. 2∶3 D. 3∶2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　开关断开时，理想电压表的示数等于电源的电动势，故
E＝3 V；当开关闭合时，理想电压表示数为R两端的电压，由U＝E
－U内可知，内电压U内＝E－U＝3 V－1.8 V＝1.2 V，故外电阻与
内电阻的比值＝＝＝，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6. （多选）如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻
值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3 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 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下
列说法正确的是（　　）
A. 电源的内阻为4 Ω
B. 小灯泡的电阻为2 Ω
C. 当开关S接到位置2时，小灯泡很暗
D. 当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　灯泡的额定电流IL＝＝ A＝1.5 A，电阻RL＝＝
Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R的电流I＝＝ A＝0.1 A，
根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，代入数据可得r＝2 Ω，故A错
误，B正确；当开关接2时，灯泡电流IL'＝＝ A＝0.8 A，
小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正
常发光，会很暗，此时灯泡两端的电压为UL'＝IL'RL＝0.8×2 V＝
1.6 V，故C正确，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7. 有一太阳能电池板，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的电阻连成一闭合电路，则它
的路端电压是（　　）
A. 0.1 V B. 0.2 V
C. 0.3 V D. 0.4 V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　电路开路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E
＝800 mV。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，所以电池内阻
r＝＝ Ω＝20 Ω，该电池板与阻值为20 Ω的电阻连成闭合
电路时，电路中电流I＝＝ mA＝20 mA，所以路端电压U
＝IR＝400 mV＝0.4 V，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8. 如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的图线，曲线
OM是电阻R两端的电压随电流变化的图线。当该电源和该电阻R串
联时，下列说法不正确的是（　　）
A. 电阻R的阻值是0.5 Ω
B. 电源的内阻是1 Ω
C. 电源的电动势是6 V
D. 电源的功率是8 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　当该电源和该电阻R串联时，电阻R的阻值是R＝＝ Ω
＝0.5 Ω，A正确；图线AB的斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝
Ω＝1 Ω，B正确；图线AB的纵截距表示电源的电动势，即E＝6
V，C正确；电源的功率为P＝EI＝6×4 W＝24 W，D错误。本题选
错误的，故选D。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9. （多选）如图甲所示的电路中，电源电动势为3 V、内阻为2 Ω，R
是阻值为8 Ω的定值电阻，A是理想电流表，L是小灯泡，小灯泡的
伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S，电路稳定后，A表的示数
为0.2 A。下列说法正确的是（　　）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 电路稳定后，电源消耗的总功率是0.6 W
B. 电路稳定后，电源的效率约为87％
C. 电路稳定后，电源内部发热消耗的功率是0.4 W
D. 电路稳定后，灯泡L消耗的电功率为0.2 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　电路稳定后，电路中的电流即A表示数0.2 A，电源
消耗的总功率为P总＝EI＝3×0.2 W＝0.6 W，A正确；电路稳定
后，路端电压为U＝E－Ir＝3 V－0.2×2 V＝2.6 V，则电源的效率
为η＝×100％＝×100％≈87％，B正确；电路稳定后，电源内
部发热消耗的功率是P热＝I2r＝0.22×2 W＝0.08 W，C错误；电路
稳定后，电路中的电流为0.2 A，由图乙可知，电流为0.2 A时，灯
泡L两端电压UL＝1 V，灯泡L消耗的电功率为PL＝ULI＝0.2 W，D
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10. 额温枪及其技术参数如图所示，它以2节干电池为电源，工作电流
为5 mA，能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线
能量的强弱，快速、准确且无接触地测量体温，那么关于该额温
枪的说法正确的是（　　）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 额温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V
B. 额温枪工作时，电路中每通过1 C电荷量，每节电池都能把1.5 J化
学能转化为电能
C. 额温枪工作时，电源的输出功率为15 mW
D. 若换用两节充满电的800 mA·h的充电电池，则最多可测温的次数
约为1×106次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　额温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小
于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3 V，A错误；每节电
池的电动势为1.5 V，根据电动势的定义可知电路中每通过1 C电
荷量，消耗的电能为W＝qE＝1×1.5 J＝1.5 J，则有1.5 J的化学
能转化为电能，B正确；额温枪工作时电源的总功率为P＝2EI＝
2×1.5 V×5 mA＝15 mW，电源的输出功率小于电源的总功率，
C错误；若换用两节充满电的800 mA·h的充电电池，最多可测温
的次数为n＝＝次＝5.76×105次，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的
电路，蓄电池内阻为1 Ω，电动机内部绕线电阻为2 Ω，电流表和
电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为20 A，电压表
示数为60 V；再接通S2，启动电动机工作时，电压表示数变为45
V，则此时通过启动电动机的电流是（　　）
A. 20 A B. 22.5 A
C. 30 A D. 45 A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：　只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得
蓄电池的电动势E＝U＋Ir＝60 V＋20×1 V＝80 V
车灯的电阻RL＝＝ Ω＝3 Ω
再接通S2后，流过启动电动机的电流为
I电动机＝I总－I'＝－＝A－A＝20 A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 如图所示，闭合开关后，理想电压表示数为2 V，理想电流表示数
是0.8～1.3 A之间的某个值。一段时间后，电阻R3发生了断路，
两表的示数变为4.5 V和1.5 A。已知电源电动势E＝6 V，R3＝1
Ω，问：
（1）电阻R1的阻值是多少？
答案：3 Ω　
解析：当R3发生断路后，电压表的示数即为R1两端的
电压，则R1＝＝ Ω＝3 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）电源内电阻r是多少？
答案：1 Ω　
解析：当R3断开后，根据闭合电路的欧姆定律得
E＝I2（R1＋r）
代入数据得r＝1 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）电阻R2的阻值是多少？
答案：0.5 Ω
解析： R3断开前，根据闭合电路的欧姆定律得
E＝I1R1＋r
代入数据得I1＝1 A
R3断开前，根据并联电路电压相等得
I1R1＝（R2＋R3）
代入数据得R2＝0.5 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻
值未知，R3为滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得
电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中
A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（1）定值电阻R2的阻值；
答案：5 Ω　
解析：当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，
此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的
U、I值可求出R2的阻值为
R2＝＝ Ω＝5 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）滑动变阻器的最大阻值；
答案：300 Ω　
解析：滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大。设此
时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出
R＝＝ Ω＝80 Ω，R＝＋R2
代入数据解得滑动变阻器最大阻值R3＝300 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）电源的电动势和内阻。
答案：20 V　20 Ω
解析： 由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir
将图像中A、B两点的电压和电流代入得
E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r
解得E＝20 V，r＝20 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
谢谢观看!

展开更多......

收起↑