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第十二章
电能 能量守恒定律
2 闭合电路的欧姆定律
2 闭合电路的欧姆定律
如图，先用电压表测出电源两端的电压，请学生猜测:
①如果闭合开关S，电压表示数是否变化
②继续闭合开关S2，电压表示数是否变化 灯泡L亮度是否变化
E
r
A
B
S
R
闭合电路
外电路
内电路
I
根据欧姆定律可知：
I
R
U
部分电路
闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢？
外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路。
内电路:电源内部是内电路。
1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路
一、闭合电路的构成：
+
+
+
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
当电路闭合时，电源外部与内部的电荷移动方向一样吗？（假设电路中自由移动的电荷为正电荷）
正极
负极
电源
+
+
1.在导线中，电场方向是怎样的？
2.正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？
3.在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？
4.电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？
【探究一：电源内部电荷移动】
+
+
+
+
F非
R
I
I
要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。
F电
5.什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
非静电力做
正功
非静电力是化学作用
非静电力是电磁作用
6.电源内部的非静电力是由什么提供的？
+
+
-
电场力
非静电力
电场力做正功
电势能减少
电势能转化为
其他形式能量
非静电力做正功
电势能增加
其他形式能量
转化为电势能
7.电源内部的能量是怎样转化的？
例如：在电池中，非静电力使化学能转化为电势能；
在发电机中，非静电力使机械能转化为电势能；
+
+
+
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
抽水机增加水的重力势能
电源增加电荷的电势能
不同的抽水机
抽水的本领(举起高度)不同，使单位质量的水所增加的重力势能不同
不同的电源
非静电力做功的本领不同，使单位正电荷所增加的电势能不同
抽水机
电源
思考：电势差大小与电势能变化的关系？
对你的启发呢？
本 领
？
本 领
E其他
W非G
EPG
W非静
E其他
EP电
抽水机
+
+
+
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
电动势
1.定义：数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2.定义式：
3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C
4.标量
W：非静电力做的功
q ：电荷量
6.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关, 也跟外电路无关。
5.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。
【探究归纳】电动势E与电压U的区别
问题1：两个公式中W分别表示什么力做功
中，W表示电源内部非静电力做的功
中，W表示电源外部电场力做的功
问题2：能量是如何转化的
其他形式能量转化为电势能，E反映电源的特性
电势能转化为其他形式能量，U反映电场的特
性
对点训练.（多选）关于电动势下列说法中正确的是
(　　)
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力
做功，电能增加
B．对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越
多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷
从负极向正极移送单位电荷量做功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷
从负极向正极移送电荷量越多
解析：选A、C。电源是将其他形式的能量转化为电能的
装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力
做功，电能增加，选项A正确。电源电动势是反映电源
内部其他形式能转化为电能的能力的物理量，电动势在
数值上等于移送单位电荷量所做的功，不能说电动势越
大，被移送的电荷量越多，所以选项C正确。
定义
符号
单位
作用
数值
物理意义
注意点
提高电荷的电势能，维持电路两端电压不变
没有接入电路时电源两端的电压
描述电源将其他形式能量转化为电能的本领强弱
由电源本身性质决定，与外界条件无关
E
V
1.（多选）下列说法正确的是（ ）
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．在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极
C．在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极
D．在电池中是化学能转化为电势能
BCD
2．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．电源电动势是表示电源把其他形式的能转化为电
能本领大小的物理量，与是否接外电路无关
D．电源电动势与电势差是一回事
C
电路图如图所示，当开关打开时，电压表读数与电源电动势有什么关系？
当开关闭合时，两者还相等吗？
思考
E
r
S
R
A
B
I
【探究一：闭合电路的电流方向】
问题1：流过闭合电路的电流方向是怎样的？
在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。
在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向由负极流向正极。
【探究结论】闭合回路的电流方向：
+
+
+
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
R
内电路与外电路中的总电流是相同的。
【实验探究：闭合电路中电流I大小的决定因素】
问题1.电源内部非静电力做了多少功？
能量如何转化？
E
r
S
负载
A
B
I
情景：电源电动势为E,内阻为r,与一个负载接成闭合电路，设负载两端电压为U ,电路中电流为I ,通电时间为t。
化学能
电能
其他形式能
非静电力做功
电流做功
【理论探究二：闭合电路中电流I大小的决定因素】
问题2：这些电能在哪些地方转化成其他形式能量？
外电路
内电路
根据能量守恒定律,有：
能量关系：
功率关系：
电压关系：
——闭合电路的欧姆定律
那么：
如果外电路是纯电阻电路，
即：
【探究结论】
r
E
R
S
内电路
外电路
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：
闭合电路欧姆定律
说明：
⑴ 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压。
⑵ 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压。
（适用范围：纯电阻电路）
【探究三：路端电压与负载的变化关系】
【探究结论】
R增大，电流减小，路端电压增大
R减小，电流增大，路端电压减小
由路端电压:
【理论探究】路端电压与负载的关系
【互动探究】
为什么傍晚用电多的时候灯光发暗，而夜深人静的时候灯光特别明亮。又如插上电炉、电暖气等功率较大的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又亮起来。试着解释这种现象。
A
B
A
B
（1）外电路断路时
（2）外电路短路时
断路(R→∞ I=0)
短路(R=0)
两种特殊情况
【深入探究】
思考与讨论: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，作出U与I关系的函数图象。
(1)外电路断开的状态对应于图中的哪一点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？
(2)电动势E的大小对图象有什么影响？
(3)电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样读出这时电流大小？
(4)内阻r的大小对图象有什么影响
(1)图象的函数表达式
②在横轴上的截距表示电源的短路电流
③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害。
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E。
(2)图象的物理意义
U
I
O
E
I短
θ
断路
短路
2.电源的外部特性曲线
——路端电压U随电流I变化的图象。
U ＝ E － Ir
【例1】在下图中，R1＝14Ω，R2＝9Ω，当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1＝0.2A;当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I2＝0.3A。求电源的电动势E和r。
(思考：本题其实是测量电源电动势和内阻的一种方法，若把安培表换成电压表，还能测出电源电动势和内阻吗？)
对点训练1.(多选）在U-I图象中，由图象做出的下列判断中，正确的是（ ）
A.被测电池的电动势为1.5V
B.被测电池的内电阻为2.0Ω
C.外电路短路时的电流约为3.0A
D.从图象的A点变化到B点，外电路电阻变小
ACD
U/V
I/A
O
A
B
1
2
3
4
0.5
1.0
1.5
对点训练2.（多选）如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有　(　　)
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A
AC
对点训练3.如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(　 )
A．电灯L变亮，安培表的示数减小
B．电灯L变亮，安培表的示数增大
C．电灯L变暗，安培表的示数减小
D．电灯L变暗，安培表的示数增大
解析：选A。变阻器的滑片P向b端滑动，R1接入电路的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，安培表的示数减小，路端电压U增大，电灯两端电压增大，电灯L变亮。A正确，B、C、D错误。
由
得
1．电源提供的功率（电源功率）：
2．电源的输出功率（外电路得到的功率）：
3．电源内阻上的热功率：
【探究四:闭合电路中的功率关系】
由于闭合电路中内、外电路的电流相等，
4. 供电效率:
对纯电阻电路,电源的效率为:
【探究情景】如图滑片从a移动到b的过程中，当R取何值时电源的输出功率最大？
O
R
P
r
Pm
5.电源最大输出功率
对点训练4.（多选）电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的是(　 )
A．电源的路端电压一定逐渐变小
B．电源的输出功率一定逐渐变小
C．电源内部消耗的功率一定逐渐变大
D．电源的供电效率一定逐渐变小
ACD
1.闭合电路欧姆定律
（1）表述：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）表达式
2．路端电压与负载的关系
（1）路端电压随外电路电阻R的增大而增大
断路：
短路：
（2）路端电压U 随电流I 变化的关系式：
R→∞，I=0，U内=0，U外=E
R→0，I= ，U内=E，U外=0
1.（多选）有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内
电阻分别为r1和r2。将它们分别连成闭合电路,其外电路
的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( )
A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等
B.E1>E2,r1>r2
C.图象交点所示状态,
两电路的电阻相等
D.E1>E2,r1AB
U
I
O
1
2
2.(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有 ( )
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A
AC
3. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 ( )
C
4.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阻。
【解题关键】分别对S闭合和S断开两种状态下进行分
析，根据闭合电路欧姆定律列出方程，联立求解。
解析：当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U1＝E－I1r即E＝1.6＋0.4r ①
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即E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r ②
由①②得：E＝2 V，r＝1 Ω。
答案：(1)20V　(2)7Ω
5.在如图所示的电路中，电源的内电阻r＝0.6Ω。电阻R1＝4Ω，R3＝6Ω，闭合开关后电源消耗的总功率为40W，输出功率为37.6W。求：
(1)电源电动势E。
(2)电阻R2的阻值。
【探究：将电流表改装成欧姆表的原理】
探究情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,
电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表的电阻Ｒｇ＝7.5Ω,
A、B为接线柱。
分析：
问题1：用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流
问题2：调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R,电流表指针指着多少刻度的位置
问题3：如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系
解得
中值电阻
(1)电流10mA刻度对应待测电阻为______
∞
150
0
(5)电流任意刻度 对应待测电阻为多少？
150Ω
0
10
5
Ω
800
60
350Ω
350
3
(2)电流0刻度对应待测电阻为______
∞
(3)电流5mA刻度对应待测电阻为______
(4)电流3mA刻度对应待测电阻为______
0
【互动探究】如何将电流表的表盘刻度改成欧姆表表盘
欧姆表
1.结构: 欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成。
如图，就电路部分而言，在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者串联而成，在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路。
I
Rx
∞
E
Rg
+ r + R
Ig=
E
Rg
+ r + R
Rx
+
Ix=
I=0
2.原理：闭合电路欧姆定律
(电阻测量转换为电流测量)
R内=Rg+r+R=R中
欧姆表内阻
中值电阻
3.刻度:
观察欧姆表表盘
Ix =
E
Rg+r+R+Rx
E
=
R内+Rx
Rx= -R内
E
Ix
0
5
10
15
Ω
Ω
20
30
40
50
100
200
500
∞
1K
(1)零刻度在右边，左边为无限大。
(2)刻度不均匀,左边密、右边稀。
刻度特点:


(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反。
Rx
∞
优点：测量方便
缺点：若电池用久了，电动势会变化，产生的误差较大，只能粗略测量电阻。
Rx
4.优缺点:
∞
对点训练１.如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是
（ ）
A.30 kΩ～80 kΩ B.3 kΩ～8 kΩ
C.300 Ω～800 Ω D.30 Ω～80 Ω
B
1.欧姆表测电阻的测量原理：
闭合电路欧姆定律
2.欧姆表盘刻度的原理
①原理:
②满偏电流对应 为0
③半偏电流对应
④电流为0对应电阻为∞
Rx与I是一一对应
刻度线不均匀
1.(多选)如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为
Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则
下列说法中正确的是( ）
A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的
B.接表内电池负极的应是红表笔
C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D.调零后刻度盘的中心刻度值是r＋Rg＋R
ABD
2.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内装一节干电
池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为____Ω，
待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度
的 处，则待测电阻的阻值为_____Ω。
300
　100
【解题关键】利用闭合电路欧姆定律来求解。
解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时
欧姆表的内阻，即
当电流为 时，有 即：
。
4.如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的(　 )
A
解析：红表笔接内部电源的负极，且内部电阻为可变电阻用以欧姆表调零，则选项A正确。
５.一个欧姆表的电池已使用很久了，表内电池的
电动势有所下降而内阻明显增大。但是转动调零旋钮
时，仍可使表针调至零欧姆刻度处，用这只欧姆表测
出的电阻值R′，与被测电阻的真实值相比（　　）
A．R′=R B．R′>R
C．R′Ｂ绝密★启用前
12.2闭合电路的欧姆定律课后巩固练习

一、单选题（共7小题,共42分）
如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内阻，以下说法中一定正确的是（　　）
A.当R2=r时，R2上消耗的功率最大
B.当R1=R2+r时，R1上消耗的功率最大
C.当R2=0时，R1上消耗的功率最大
D.当R2=0时，电源的输出功率最大
关于电压和电动势，下列说法正确的是(　　)
A.电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领的物理量
B.电压和电动势单位相同，所以电动势和电压物理意义相同
C.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
D.同一电源接入不同电路中，电动势会改变
如图所示，电源内阻不计，当开关S断开时，伏特表示数为6V，当S闭合后，伏特表示数为7V，电阻R的值是（　　）
A.
B.
C.
D.
在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向上移动时，则(　　)
A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B.A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗
C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D.A灯变暗、B灯变暗、C灯变亮
如图所示，直线A为电源的U﹣I图线，直线B为电阻R的U﹣I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（　　）
A.4W　8W
B.2W　4W
C.4W　6W
D.2W　3W
在图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（　　）
A.A变大，V变大
B.A变小，V变大
C.A变大，V变小
D.A变小，V变小
在如图所示的电路中，三个定值电阻R1、R2、R3的阻值都是R，滑动变阻器的阻值范围为0～2R，电源电动势为E、内阻为r，下列说法正确的是(　　)
A.当变阻器的滑片P由a向b移动时，电流表示数减小
B.当变阻器的滑片P由a向b移动时，电压表示数增大
C.当变阻器的滑片P由a向b移动时，R1消耗的电功率增大
D.当变阻器的滑片P由b向a移动时，滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小
二、多选题（共3小题,共18分）
某同学将一直流电源的总功率PE、电源内部的发热功率Pr和输出功率PR随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是(　　)
A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
B.b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：4
C.电源的最大输出功率Pm=9W
D.电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω
下列说法中正确的是（　　）
A.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能
B.在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势为2V
C.电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
D.电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（　　）
A.反映Pr变化的图线是b
B.电源电动势为4V
C.电源内阻为
D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为
三、实验题（组）（共1小题,共8分）
为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠的电阻，某同学采用了以下方法：（10分）
(1) 如图1为一多用电表示意图．该多用电表的电阻测量档共有1、10、100、1k四个档次，现用该表测量小电珠的电阻，他测量的部分操作步骤如下，请在横线上填写相关内容：
①调节选择开关，使它的尖端指向10档，发现指针偏角太大，于是调节选择开关，使它的尖端指向　 　档位；
②将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，表笔相互接触，调节　 　，使电表指针向欧姆档零刻线；
③将红黑表笔与待测电阻两端相连，进行测量，读出待测电阻的阻值：某同学在测量时，电表的读数如图1，则此时电珠的阻值为　 　．
（5分）
(2) 为了较准确地测定这个小电珠正常发光时的电阻，该同学在实验室找来了下列实验器材：
A．电流表A：（量程0～0.6A，内阻约）
B、毫安表A：（量程0～200mA，内阻约）
C、电压表C：（量程0～10V，内阻约1k）
D、电压表V：（量程0﹣15V，内阻约1.5k）
E、电源E（E=9V，最大允许电流1A）
F、滑动变阻器R1（最大值，最大功率1W）
G、滑动变阻器R2（最大阻值，最大功率10W）
H、导线若干，开关一个
①实验时，应选用的器材是E、H和　 　（填仪器前面的字母）．
②在图2的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小．
（5分）
四、计算题（组）（共3小题,共28分）
如图所示电路中，滑动变阻器R1的最大阻值为，滑片位于中点．定值电阻R2的阻值为，小灯泡L规格“12V 6W”电流表A为理想电表，闭合电键S，小灯泡正常发光，求：
.（9分）
(1)电流表的读数I；（3分）
(2)电源电压U；（3分）
(3) 若滑动变阻器接入电路的阻值为，不考虑小灯泡L阻值的变化，求小灯泡的实际功率P．
（3分）
如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=，当接入固定电阻R=时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻r0=的小型直流电动机M都恰能正常工作．试求：
（11分）
(1) 电路中的电流大小；（3分）
(2) 电压表的示数；（4分）
(3) 电动机的输出功率．（4分）
一台国产XQB30﹣13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．试根据表中提供的数据计算：
（10分）
(1) 这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？（5分）
(2) 如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少度？（5分）

试卷第4页，总4页
第3页 第4页第十二章 电能 能量守恒定律
12.2 闭合电路的欧姆定律
教材分析
本节内容包括电动势概念、闭合电路欧姆定律以及应用该定律分析路端电压与负载的关系。
教科书首先通过节前“问题”引发学生的认知冲突，激发学生从能量转化的角度认识电源，建立电动势的概念;接着应用电动势概念和能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律;最后通过应用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系和欧姆表测量电阻的原理来深化对物理规律的认识。以往的教科书把电动势和闭合电路的欧姆定律这两个内容各立一节，独立编排，而且两节之间又穿插了其他内容。现在教科书把这两个内容合为一节，其目的是:在电动势的概念之后立即进行闭合电路欧姆定律的推导，知识的逻辑体系严谨，便于教学。另外，电动势的概念中渗透了“把其他形式的能转化为电势能”，而闭合电路欧姆定律渗透了“把电势能转化为其他形式的能”，使学生对闭合电路的能量转化和守恒有了完整、清晰的认识。
教科书通过对电源内部电场的分析，得出“电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置”，让学生从功和能的角度理解非静电力，知道非静电力在电路中所起的作用，并能从非静电力做功的角度去理解电动势的概念。
闭合电路欧姆定律是本节的重点知识，是分析解决电路问题的基本规律。它是在初中所学部分电路欧姆定律基础上的进一步提升。通过分析闭合电路中电势的升高和降低及其规律，学生可以深化对电场中电势和电势差概念的理解。
学情分析
通过本节的学习，学生可以在上一章的基础上对电路的认识更加完整。通过电动势概念的建立和推导闭合电路欧姆定律，为学生深入理解能量守恒定律提供物理事实，在电场和电路情景下培养学生的能量观念。通过应用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系和欧姆表测量电阻的原理的拓展学习，学生应用物理规律进行推理，解决实际问题，促进科学思维的发展。
“非静电力”是一个非常抽象的概念。所以电动势对于学生是一个重要的概念，理解起来也是困难的。
在过去的教学中，闭合电路的欧姆定律是通过儿童滑梯的比喻引入的。仅从学习这个知识点来说，这样引入比较简单，学生容易接受。但是，闭合电路欧姆定律在体现功能关系问题上是一个很好的素材，它能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性。通过引导学生利用能量守恒定律来推导闭合电路欧姆定律，既巩固深化了电动势的概念，也应用了上一节电功和焦耳定律等知识，使学生对闭合电路中能量的转化与守恒有较为深入的认识。帮助学生理解电路中的能量转化关系是突破难点、突出重点的关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系，可以提高学生运用闭合电路欧姆定律分析解决问题的能力。
教学目标
(1)知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，知道电动势的定义
式。
(2)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解内、外电路的能量转化，体验能量转化和
守恒定律在电路中的具体应用。
(3)理解闭合电路的欧姆定律，通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物
理问题中的作用。
(4)能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。
(5)知道欧姆表测量电阻的原理。
(6)了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。
四、教学重难点
重点：电动势、闭合电路欧姆
难点：电动势
五、教学过程
【新课引入】
如图，先用电压表测出电源两端的电压，请学生猜测:
①如果闭合开关S，电压表示数是否变化
②继续闭合开关S2，电压表示数是否变化 灯泡L亮度是否变化
实验时，用插件电路板把电路竖直立起来，能增强可视性。用数字电压表、电源内阻适当大一些，可以增强演示效果。
初中学习的是理想电源，电源两端电压保持不变。所以对于问题①，大部分学生会认为电压表示数不变。实验结果出乎学生预料，电压表示数明显减小，造成学生的认知冲突，激发学习兴趣。
当闭合开关S2，学生根据初中知识“并联电路不会相互影响”认为电压表示数不变，灯泡L1亮度不变。实验结果又一次出乎学生预料，电压表示数进一步减小，灯泡L亮度明显变暗。这使学生意识到以前学过的知识已经和实验事实相矛盾，对新知识的学习欲望被激发了。
引入新课。
【新课讲授】
引导学生阅读教材83页。总结：
闭合电路的构成：用导线把电源、用电器连成一个闭合电路.
外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路。
内电路:电源内部是内电路。
（二）电动势
建构电源模型
首先分析电源的作用:电源之所以能维持外电路中稳定的电流，说明它可以使从外电路流到负极的正电荷经过电源内部又搬回到电源的正极。
【探究一：电源内部电荷移动】
1.在导线中，电场方向是怎样的？
2.正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？
3.在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？
4.电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？
5.什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。
电源内部的非静电力是由什么提供的？
电源内部的能量是怎样转化的？
类比水泵的作用，为了维持水的循环流动，水泵克服重力对水做功，把其他形式的能转化为水的重力势能。
引导学生用功和能的观点来分析电源内部。在电源内部的电路里，自由电荷移动的方向与受到的静电力方向相反，移动电荷的不再是静电力，而是“非静电力”。非静电力做功将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能(消耗其他形式的能)。
所以，电源是通过非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的装置。
以上过程其实是基于经验事实建构“电源”理想模型的抽象概括过程，有利于培养学生的物理(能量)观念和科学思维。
电动势定义
不同的抽水机工作时，可以用单位质量的水所增加的重力势能的多少来比较抽水机的抽水能力的差异。
同样道理，可以用把单位电荷量的正电荷从负极搬运到正极，非静电力做功的多少来反映电源的做功本领。物理学中用电动势来表示电源的这一本领。
引导学生根据以上的分析过程给出电动势的定义。学生类比电场强度和电势的定义，用物理量之比定义出电动势。
电动势
1.定义：数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2.定义式：, W：非静电力做的功 q ：电荷量
3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C
4.标量
5.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。
6.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关, 也跟外电路无关。
(二)闭合电路欧姆定律及其能量分析
【探究一：闭合电路的电流方向】
问题1：流过闭合电路的电流方向是怎样的？引导学生阅读教材85页部分内容。
在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。
在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向由负极流向正极。
内电路与外电路中的总电流是相同的。
【理论探究二：闭合电路中电流I大小的决定因素】
非纯电阻元件情况下的闭合电路欧姆定律：
若负载是电动机等非纯电阻元件，推导过程如下:
设闭合电路中的电流为I，通电时间为t，则非静电力所做的功W=EIt
电流通过负载所做的功W= UIt
电流通过内阻r产生的内能Q内=I2rt=U内It
根据能量守恒定律W=W外+Q内，可得E=U外+U内
如果外电路是纯电阻电路：
E=IR+Ir
闭合电路的欧姆定律：
【理论探究三：路端电压与负载的变化关系】
1.设问:如图所示的电路，当开关闭合后，电压表测的是电源电动势吗
学生不难看出电压表测的是外电压，但仍有人会认为电压表也测出了电源电动势。这时可以指导学生改变滑动变阻器R的阻值，让学生观察电压表的变化。然后指出，电源电动势是反映电源的重要参数，可以看作不变，此时电压表测的不是电动势，而是外电压，也叫路端电压。
2.研究路端电压和电流的关系
改变滑动变阻器R的阻值，记录电压表和电流表的读数，重复多次。
用Excel画出路端电压和电流的关系图像。
设问:为什么路端电压和电流满足线性关系
由闭合电路欧姆定律E=U外+U内，路端电压U实际上就是外电压U外，考虑到U内=Ir，可以得出路端电压的表达式U=E-Ir。表达式中电流I是自变量，路端电压U是因变量，电源的两个参数电动势E和内阻r是常量，所以路端电压是电流的一次函数。
分析、思考并回答下面的问题。
(1)引导学生应用学过的闭合电路欧姆定律、路端电压与负载的关系等知识分析解释本节“问题”栏目的实验现象。
(2)外电路断开的状态对应于图中的哪个点 这时路端电压与电动势有何关系
(3)电源短路的状态对应于图中的哪个点
(4)r的大小对图像有什么影响
学生通过思考问题，从图像的纵截距、横截距、斜率分析路端电压、短路电流和内阻，体会用数学方法研究物理问题。
学有余力的情况下，再探究闭合电路中的功率关系。
(三)欧姆表的原理
【探究：将电流表改装成欧姆表的原理】
探究情景：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表的电阻Ｒｇ＝7.5Ω,A、B为接线柱。
问题1：用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流
问题2：调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R,电流表指针指着多少刻度的位置
问题3：如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系
引导学生做闭合电路欧姆定律的习题（探究：将电流表改装成欧姆表的原理），使学生体会到闭合电路中某一电阻的变化会引起电流的变化，不同的电阻值和电流表的读数具有一一对应关系，从而实现把电流表改装成欧姆表。
师生总结：
欧姆表
结构: 欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成。
2.原理：闭合电路欧姆定律 (电阻测量转换为电流测量)
3.刻度特点:(1)零刻度在右边，左边为无限大。
（2）刻度不均匀,左边密、右边稀。
(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反。
【课堂小结】
【课后作业】
教材82页“练习与应用”
板书设计
一、电动势
1.定义：数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2.定义式：, W：非静电力做的功 q ：电荷量
3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C
4.标量
5.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。
6.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关, 也跟外电路无关。
二、闭合电路欧姆定律
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：（适用范围：纯电阻电路）
3.路端电压与负载的关系
（1）路端电压随外电路电阻R的增大而增大
断路：R→∞，I=0，U内=0，U外=E
短路：R→0， ，U内=E，U外=0
（2）路端电压U 随电流I 变化的关系式：
三、欧姆表
结构: 欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成。
2.原理：闭合电路欧姆定律 (电阻测量转换为电流测量)
3.刻度特点:(1)零刻度在右边，左边为无限大。
（2）刻度不均匀,左边密、右边稀。
(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反。
教学反思
在第八章“机械能守恒定律”的教学中，学生初步建立了“通过做功研究能量”的思想，此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。这样既可以使学生对电源电动势的理解深刻，同时也会很好地培养学生的能量观念和模型建构等物理核心素养。如果仅从学习知识的角度看，直接将“电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压”告诉学生，会节省很多教学时间，但是学生始终不会对这一概念有较深的理解。
电动势概念的建立过程，要让学生经历科学过程的形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验提出问题，认识新的规律;通过阅读来了解前人的工作过程;在教师的引导下，思路一环套一环地建立新的概念等。这些都是经历科学过程的不同形式。
教科书的基本思路是从能量的观念(能量守恒定律)分析电路问题:当电路闭合时，非静电力做功把其他形式的能转化为电能(电势能)，同时电流做功，把电能转化为内、外电路产生的内能。这样安排教学，注重培养学生用能量观念去分析解决问题，促进学生物理核心素养的形成和发展。
建议教师引导学生分析闭合电路中电源和负载(用电器)的能量转化关系，利用能量守恒定律去建立联系，并利用电动势的定义、电功和焦耳定律进行数学推导，通过演绎推理得出物理结论。通过从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，训练学生正确运用科学思维方法，提升思维品质。
在理论推导出闭合电路欧姆定律后，建议有条件的学校用可调内阻电池来验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，即验证闭合电路欧姆定律。由于数字电压表的内阻和准确度远高于指针式电压表，所以这个实验用数字电压表得出的实验数据和理论符合得非常好。理论和实验的完美结合会对学生产生极大的震撼力。从数字电压表读数的正、负，还可以看出在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源电动势E;沿着电流方向电势降落，不但在外电阻上有电势降落U外，在内电阻上也有电势降落U内，且
E=U外+U内。
教学中还要让学生理解闭合电路欧姆定律两个表达式的物理意义是有区别的。说明闭合电路中电流与哪些因素有关，是部分电路欧姆定律的发展，它只适用于外电路电阻是纯电阻的情况。而E=U外+U内反映了闭合电路中电势的变化关系，它不但适用于外电路电阻是纯电阻的情况，对外电路含有电动机的电路同样适用。
为了不增加学生负担，教科书把欧姆表的原理这部分内容作为拓展知识。对有余力的学生，通过该内容的学习，既可以深化对闭合电路欧姆定律的理解，又可以体会物理学中常常用到的“转换测量”的思想，提高学生灵活应用知识解决实际问题的能力，有助于培养创新思维和实践意识。绝密★启用前
12.2闭合电路的欧姆定律课后巩固练习
一、单选题（共7小题,共42分）
如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内阻，以下说法中一定正确的是（　　）
A.当R2=r时，R2上消耗的功率最大
B.当R1=R2+r时，R1上消耗的功率最大
C.当R2=0时，R1上消耗的功率最大
D.当R2=0时，电源的输出功率最大
【正确答案】 C
【答案解析】A、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当把R1和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做R1+r，当R2=R1+r时，电源的输出功率最大，即R2上获得最大功率，所以A错误；
BC、根据P=I2R1可知，当R2=0时，电路的总电流最大，所以此时R1获得最大功率，所以B错误，C正确；
D、电源消耗的功率为P=EI，由于电源的电动势E不变，所以当R2=0时，电路的总电流最大，电源消耗的功率最大，所以D错误；
故选：C。
关于电压和电动势，下列说法正确的是(　　)
A.电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领的物理量
B.电压和电动势单位相同，所以电动势和电压物理意义相同
C.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
D.同一电源接入不同电路中，电动势会改变
【正确答案】 A
【答案解析】　电压和电动势单位相同，但电动势和电压物理意义不相同，电动势反映电源的特性，与外电路的结构无关，故B错误；
电源电动势定义式中的W是指非静电力做的功，
电势差定义式中的W是指电场力做的功，故C错误
；同一电源接入不同电路中，电源电动势不变，D错误．
如图所示，电源内阻不计，当开关S断开时，伏特表示数为6V，当S闭合后，伏特表示数为7V，电阻R的值是（　　）
A.
B.
C.
D.
【正确答案】 D
【答案解析】由闭合电路欧姆定律知，S断开：①
S闭合：②
由以上二式可得：R=40Ω，则D正确，ABC错误
故选：D。
在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向上移动时，则(　　)
A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B.A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗
C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D.A灯变暗、B灯变暗、C灯变亮
【正确答案】 B
【答案解析】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流I减小，A灯变暗。
A灯和电源的内电压都减小，由闭合电路欧姆定律得知并联部分电压增大，B灯变亮。
由总电流减小，而通过B灯的电流增大，可知通过C灯的电流减小，则C灯变暗。故ACD错误，B正确。
故选：B。
如图所示，直线A为电源的U﹣I图线，直线B为电阻R的U﹣I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（　　）
A.4W　8W
B.2W　4W
C.4W　6W
D.2W　3W
【正确答案】 C
【答案解析】由图象可知，电源电动势E=3V，电路电流I=2A，路端电压U=2V；
则电源的输出功率，即外电路功率为：P出=UI=2V×2A=4W，
电路的总功率为：P=EI=3V×2A=6W；
故选：C。
在图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（　　）
（4分）
A.A变大，V变大
B.A变小，V变大
C.A变大，V变小
D.A变小，V变小
【正确答案】 B
【答案解析】闭合电路中，当滑片P向右移动时，滑动变阻器的电阻变大，使电路中电阻变大，由闭合电路欧姆定律可得电流变小，则内压及R0的分压减小时，故滑动变阻器两端电压变大．
故选B．
在如图所示的电路中，三个定值电阻R1、R2、R3的阻值都是R，滑动变阻器的阻值范围为0～2R，电源电动势为E、内阻为r，下列说法正确的是(　　)
A.当变阻器的滑片P由a向b移动时，电流表示数减小
B.当变阻器的滑片P由a向b移动时，电压表示数增大
C.当变阻器的滑片P由a向b移动时，R1消耗的电功率增大
D.当变阻器的滑片P由b向a移动时，滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小
【正确答案】 D
【答案解析】ABC、当变阻器的滑片P由a向b移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则总电阻减小，
由闭合电路的欧姆定律可知干路电流I增大，而UV=E-Ir，可知电压表示数减小，
则R1的电流减小，而R1的功率变小；故由IA=I-IR1，可得电流表示数增大，故ABC错误；
D、当变阻器的滑片P由b向a移动时，滑动变阻器接入电路的阻值从0增大到2R，而电路除了滑动变阻器外构成的等效电源，其等效内阻为，故滑动变阻器作为等效电路的外阻变大，当其阻值等于内阻时，其功率达到最大，故滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小，故D正确；
故选：D。
二、多选题（共3小题,共18分）
某同学将一直流电源的总功率PE、电源内部的发热功率Pr和输出功率PR随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是(　　)
A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
B.b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：4
C.电源的最大输出功率Pm=9W
D.电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω
【正确答案】 A B D
【答案解析】A、由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的总电功率，b是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，则在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC，故A正确；
B、当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c线的交点M时的电流，此时电流的大小为 ，功率的大小为 ，a、b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为 ，功率的大小为 ，所以横坐标之比为I：I′=1：2，纵坐标之比为P：P′=1：4，故B正确；
C、图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3W，故C错误；
D、当I=3A时，PR=0，说明外电路短路，根据PE=EI知电源的电动势E=3V，内电阻 ，故D正确。
故选：ABD。
下列说法中正确的是（　　）
A.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能
B.在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势为2V
C.电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
D.电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
【正确答案】 A B
【答案解析】A、电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压增大时，其电源电动势不变。故A正确。
B、电路中通过q=2C的电荷量，电池提供的电能W=4J，根据电动势的定义式得电动势E=2V．故B正确。
C、电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变。故C错误。
D、电动势越大，电源将单位正电荷负极移到正极提供的电能越多。故D错误。
故选：AB。
某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（　　）
A.反映Pr变化的图线是b
B.电源电动势为4V
C.电源内阻为
D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为
【正确答案】 B D
【答案解析】A、电源内部的发热功率为 Pr＝I2r，则Pr﹣I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c。故A错误。
B、直流电源的总功率为 PE＝EI，P﹣I图象的斜率等于电动势E，则有=4V．故B正确。
C、图中I＝2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有Pr＝I2r，得到＝2Ω．故C错误。
D、当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得：，代入解得：R＝6Ω．故D正确。
故选：BD。
三、实验题（组）（共1小题,共8分）
为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠的电阻，某同学采用了以下方法：（10分）
(1) 如图1为一多用电表示意图．该多用电表的电阻测量档共有1、10、100、1k四个档次，现用该表测量小电珠的电阻，他测量的部分操作步骤如下，请在横线上填写相关内容：
①调节选择开关，使它的尖端指向10档，发现指针偏角太大，于是调节选择开关，使它的尖端指向　 　档位；
②将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，表笔相互接触，调节　 　，使电表指针向欧姆档零刻线；
③将红黑表笔与待测电阻两端相连，进行测量，读出待测电阻的阻值：某同学在测量时，电表的读数如图1，则此时电珠的阻值为　 　．
（5分）
【正确答案】 1;欧姆调零旋钮;18
【答案解析】①欧姆表的指针偏角过大，说明待测小灯泡的阻值较小，即选的倍率太大，应将选择开关指向×1挡；
②选档后应进行欧姆调零；
③欧姆表的读数为：R=18Ω；
(2) 为了较准确地测定这个小电珠正常发光时的电阻，该同学在实验室找来了下列实验器材：
A．电流表A：（量程0～0.6A，内阻约）
B、毫安表A：（量程0～200mA，内阻约）
C、电压表C：（量程0～10V，内阻约1k）
D、电压表V：（量程0﹣15V，内阻约1.5k）
E、电源E（E=9V，最大允许电流1A）
F、滑动变阻器R1（最大值，最大功率1W）
G、滑动变阻器R2（最大阻值，最大功率10W）
H、导线若干，开关一个
①实验时，应选用的器材是E、H和　 　（填仪器前面的字母）．
②在图2的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小．
（5分）
【正确答案】 BCG或BCF;
或者
【答案解析】①根据小灯泡的铭牌可知小灯泡的额定电流为，所以电流表应选择B；
由于小灯泡的额定电压为6V，电压表应选择C；
小灯泡在正常工作条件下的电阻为，根据闭合电路欧姆定律，若变阻器采用限流式接法时，电路中需要的最大电阻应为，所以变阻器的最大电阻应是R变=135﹣40=95Ω，与变阻器R2的全电阻60Ω接近，所以采用限流式接法时变阻器应选择G；
由于变阻器R1的全电阻远小于95Ω，因此变阻器R1应采用分压式接法；再根据小灯泡电阻满足可知
所以应选用的器材是E、H和BCG或BCF；
②：由于小灯泡的电阻满足，所以电流表应用内接法．
综上所述，电路应是限流内接电路或分压外接电路，如图所示：
或

四、计算题（组）（共3小题,共28分）
如图所示电路中，滑动变阻器R1的最大阻值为，滑片位于中点．定值电阻R2的阻值为，小灯泡L规格“12V 6W”电流表A为理想电表，闭合电键S，小灯泡正常发光，求：
.（9分）
(1) 电流表的读数I；（3分）
【正确答案】 解：小灯泡正常发光，通过灯泡的电流为：
通过R1的电流为：
故电流表的读数为：I=IL+I1=1.5A
【答案解析】由欧姆定律和并联电路电压相等的特点，求出通过R1的电流，再得到电流表读数I
(2)电源电压U；（3分）
【正确答案】 解：电源电压为：U=UL+IR2=12+1.5×4=18V
【答案解析】由欧姆定律求出R2的电压，再得到电源电压U
(3) 若滑动变阻器接入电路的阻值为，不考虑小灯泡L阻值的变化，求小灯泡的实际功率P．
（3分）
【正确答案】 解：灯泡的电阻为为：
若滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω，则并联部分的电阻为：
此时灯泡的电压为：
小灯泡的实际功率为：
【答案解析】根据欧姆定律和串联、并联电路的特点，求出灯泡的电压，由公式求小灯泡的实际功率P．
如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=，当接入固定电阻R=时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻r0=的小型直流电动机M都恰能正常工作．试求：
（11分）
(1) 电路中的电流大小；（3分）
【正确答案】 解：因灯泡正常工作，所以电路中电流代入数据可解得：
答：电路中的电流大小为2A；
【答案解析】由电路图可知，灯泡、电阻、电动机串联接入电路，由串联电路特点可知，通过它们的电流相等；灯泡正常发光，由电功率的变形公式可以求出灯泡的额定电流，即电路电流．
(2) 电压表的示数；（4分）
【正确答案】 解：根据闭合电路欧姆定律有E=UM+UL+I(r+R)
代入数据可解得：UM=20-3-2×(1+2)=11V
答：电压表的示数为11V；
【答案解析】由串联电路特点可以求出电压表的示数．
(3) 电动机的输出功率．（4分）
【正确答案】 解：电动机的输入功率P入=UMI=11×2=22W
电动机的发热功率P热=I2r0=22×0.5=2W
则电动机的输出功率P出=P入-P热=22-2=20W
答：电动机的输出功率为20W
【答案解析】由功率公式可以求出电动机的输入功率与热功率，然后求出电动机的输出功率．
一台国产XQB30﹣13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．试根据表中提供的数据计算：
（10分）
(1) 这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？（5分）
【正确答案】 额定电压为U＝220V，而额定功率P＝360W，所以＝1.64A
【答案解析】洗衣机在额定电压下洗衣、脱水时，通过洗衣机的电流可用额动功率除以额定电压计算；
(2) 如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少度？（5分）
【正确答案】 因为P＝360W，t＝40×60s＝2400s
所以W＝Pt＝0.36kw×h＝0.24kW h＝0.24度．
答：这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是1.64A；如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电0.24度
【答案解析】洗衣、脱水累计时间为40min时洗衣机耗电可用W＝Pt来计算．

试卷第4页，总4页
第3页 第4页

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