资源简介 (共15张PPT)3 实验:电池电动势和内阻的测量第十二章 电能 能量守恒定律01基础过关02能力进阶目录知识点一 伏安法测E和r1.[2026 黑龙江哈尔滨期末]用伏安法测量一个电源的电动势和内阻,选用器材如下:待测电源;电压表V(量程为0~3 V,内阻RV≈3 kΩ);电流表A(量程为0~1 A,内阻RA=0.5 Ω);滑动变阻器RP(0~10 Ω);开关、导线若干。12345(1) 为了消除电压表、电流表内阻带来的误差影响,测量应选 (选填“甲”或“乙”)电路。第1题图乙 12345(2) 闭合开关,该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据,描绘了如图丙所示的U-I图像,根据图像和已知数据可算出,电池组电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)第1题图丙3.0 2.3 12345知识点二 “伏阻法”测定电源电动势和内阻2.[2026 山东淄博一模]某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图甲所示电路,所用器材如下:干电池、平板电脑、电压传感器(内阻很大)、定值电阻(阻值为R0)、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将平板电脑与电压传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,电压传感器测得对应的电压值U,在平板电脑上显示出如图乙所示的-关系图线。回答下列问题:第2题图12345(1) 定值电阻在电路中起 (选填“保护”或“分流”)作用。(2) 与E、r、R、R0的关系式为= + 。(3) 若定值电阻R0=2 Ω,令y=,x=,由图乙中实验图线的拟合方程可得,电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留两位小数)保护 + 1.47 0.94 第2题图12345知识点三 “安阻法”测定电源电动势和内阻3.某组同学利用铜片、锌片和苹果制作了水果电池,并测量这种电池的电动势E和内阻r。(1) 用量程为0~3 V的电压表粗测水果电池的电压,指针偏转如图甲所示,读数为 V。第3题图0.25(0.26、0.27也正确) 12345(2) 该组同学又用微安表和一个电阻箱,设计了如图乙的电路图。请按电路图完善图丙实物电路的连接。(3) 闭合开关S前,电阻箱接入电路阻值应为 (选填“最大”或“最小”)。最大 12345(4) 实验中,测得多组I、R的值,并作出R-图像,如图丁所示。由此可得水果电池的电动势E= V,内阻r= kΩ。(5) 用图乙所示电路进行实验可能存在的问题: 。1 2 电源内阻测量值总是比电源内阻的真实值大 123454.[2026 江苏七市二模]为测量纽扣电池电动势和内阻,选用以下器材:A. 待测纽扣电池(电动势约为3 V,内阻约为0.5 Ω);B. 电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);C. 电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);D. 滑动变阻器R(0~10 Ω,2 A);E. 定值电阻R0=5.0 Ω;F. 开关S和导线若干。第4题图(1) 某实验小组用图甲所示电路进行实验,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左端”或“右端”)。左端 12345(2) 实验中,测得电压表示数U和对应的电流表示数I,根据图乙中已描出的各点作出U-I图像。(3) 由图像可得,该纽扣电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)2.8 0.60 12345(4) 小明用图丙所示电路进行实验,将电压表接在a、b间测得电压U1,再将电压表接在b、c间测得的电压为U2,改变滑动变阻器的滑片位置多次测量,根据测得的多组数据在图丁中作出U2-U1图像。已知图线的横截距为d,纵截距为e。则该纽扣电池的电动势E= ,r= 。(用字母d、e和R0表示)e 123455.[2026 辽宁锦州期末]某科技小组要测量一个锂电池组的电动势和内阻,用电流传感器实时采集实验数据,通过计算机拟合成直线,实验电路如图甲所示。实验室提供器材有电流传感器2个(内阻不计)、滑动变阻器R(最大阻值为30 Ω)、定值电阻R0(阻值为3 000 Ω)、开关S、导线若干。请回答下列问题:第5题图(1) 实验步骤如下:① 闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于最(选填“左”或“右”)端。② 闭合开关S后,移动滑动变阻器R的滑片,电流传感器1、2分别采集到多组电流数据I1、I2,并通过计算机进行拟合。左 12345(2) 数据处理:① 当电流传感器1中电流为1.5 mA时,定值电阻R0两端的电压为 V。② 通过计算机进行拟合得到的I2-I1图像如图乙所示,若不考虑电流传感器1所在支路的电流,则该锂电池组的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)4.5 9.0 3.0 12345(共14张PPT)1 电路中的能量转化第十二章 电能 能量守恒定律01基础过关02能力进阶目录知识点一 电功和电功率1.一题多解 [2025 浙江六校联盟期中联考]一个小型电热水器如图所示,浸入水中的加热元件R1=1.0 Ω,在外部并联的电阻R2=2.0 Ω。在正常工作时,电源给电路提供I=3.0 A的恒定电流。下列说法正确的是( C )第1题图CA. R1两端的电压为3.0 VB. 流过R1的电流为1.0 AC. R2上消耗的电功率为2.0 WD. R1上消耗的电功率为16.0 W1234567891011122.一根电阻丝,通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J。若在相同的时间内通过4 C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( D )A. 4 V,16 J B. 8 V,16 JC. 4 V,32 J D. 8 V,32 JD123456789101112知识点二 焦耳定律3.新情境 生产生活 [2026 辽宁沈阳合格考]如图所示的电熨斗的电阻是50 Ω,通电1 min产生的热量是4.8×104 J,那么,通过这个电熨斗的电流是( C )第3题图A. 0.4 A B. 2.4 A C. 4.0 A D. 4.4 AC1234567891011124.若通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,则通过电阻R的电流为2I时,在时间内产生的热量为( B )A. 4Q B. 2Q C. D.B5.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中,A的长度为2L,直径为d;B的长度为L,直径为2d,那么通电后,A、B在相同的时间内产生的热量之比为( A )A. QA∶QB=1∶8 B. QA∶QB=8∶1C. QA∶QB=1∶2 D. QA∶QB=4∶1A123456789101112知识点三 电路中的能量转化6.某国产品牌电动自行车的铭牌如下,则此车所配电动机的内阻为( B )电动机输出功率 175 W电源输出电压 ≥36 V额定工作电压/电流 36 V/5 A整车质量 40 kg额定转速 240 r/minBA. 7.2 Ω B. 0.2 Ω C. 7.0 Ω D. 7.4 Ω1234567891011127.新情境 生产生活 [2026 黑龙江绥化期中]用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( A )第7题图AA. 充电宝输出的电功率为UIB. 充电宝产生的热功率为I2rC. 手机电池产生的焦耳热为tD. 手机电池储存的化学能为UIt+I2rt1234567891011128.[2026 甘肃嘉峪关期末]在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( D )第8题图DA. 电动机的内阻为1 ΩB. 电动机的内阻为7.5 ΩC. 电动机的输出功率为30 WD. 电动机的输出功率为22 W1234567891011129.四盏灯连接如图所示,灯L1、L2标有“110 V 100 W”,灯L3、L4标有“110 V 40 W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响,当在A、B两点加上220 V电压时,最暗和最亮的灯泡分别是( B )第9题图BA. L1和L2 B. L3和L4C. L1和L3 D. L2和L412345678910111210.易错题 如图所示,将一盏标有“40 V 20 W”的灯泡和一电阻为4.4 Ω的电解槽串联后,接在电压为80 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则( B )第10题图BA. 电路消耗的总功率为20 WB. 电解槽消耗的电功率为20 WC. 电解槽的发热功率为20 WD. 电解槽的输出电功率为20 W12345678910111211.新情境 生产生活 [2026 吉林通化梅河口第五中学段考]小明去逛超市买了一个电吹风,电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是( D )额定电压 220 V额定功率 热风 1 000 W冷风 250 WD第11题图A. 该电吹风发热电阻R的阻值约为100 ΩB. 该电吹风电动机M的内阻约为193.6 ΩC. 当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为1 250 JD. 当开关S1、S2均闭合时,电吹风吹热风12345678910111212.如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉子,电流表为理想电流表,恒定电压U=24 V,电解槽内阻rA=2 Ω,S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为6 A;S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为5 A,且电动机输出功率为95 W;S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为16 A。求:(1) 电炉子的电阻及发热功率。解:(1) 电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得RN==Ω=4 Ω,其发热功率为PN=UIN=24×6 W=144 W。第12题图123456789101112(2) 电动机的内阻。解:(2) 电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得UIM=rM+P输出,代入数据解得rM=1 Ω。(3) 在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率。解:(3) 当S1、S2、S3都闭合时,三个用电器的电压都为24 V,流过N的电流为6 A,流过电动机M的电流为5 A,设流过电解槽A的电流为IA,则IA=16 A-6 A-5 A=5 A,故在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为P化=UIA-rA=70 W。第12题图123456789101112(共14张PPT)2 闭合电路的欧姆定律第2课时 闭合电路的功率和效率 电阻表原理第十二章 电能 能量守恒定律01基础过关02能力进阶目录知识点一 闭合电路的功率和效率1.如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,且r>R1。以下说法中正确的是( C )第1题图CA. 当R2+R1=r时,R2获得最大功率B. 当R1+R2=r时,R1获得最大功率C. 当R2=0时,R1获得最大功率D. 当R2从0逐渐变大时,电源的输出功率变大123456789102.[2026 江西萍乡期末]如图所示电路中,直流电源电动势为E、内阻r=R,定值电阻R1=R,可变电阻R2的阻值范围为0~2R。闭合开关S,调节可变电阻R2接入电路的阻值,则R2的最大电功率为( C )第2题图A. B.C. D.C123456789103.[2026 黑龙江哈尔滨期中]如图所示,在U-I图像中直线a为某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,则下列说法正确的是( D )第3题图DA. 该电源的电动势为4 VB. 该电源的内阻为3 ΩC. 电阻R的阻值为2 ΩD. 该电源的输出功率为4 W12345678910知识点二 电阻表原理4.如图所示为多用电表测电阻原理图,表头内阻为Rg,调零电阻为R0,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法中正确的是( A )第4题图AA. 它是根据闭合电路欧姆定律制成的,并且是由G表改装的B. 接表内电池正极的应是红表笔,测量时遵循“红进黑出”原则C. 电阻挡对应的刻度不均匀,且“∞”刻度一般在刻度盘的右端D. 每次换电阻倍率挡位时,都需重新欧姆调零,调零后刻度盘中央刻度值是Rg123456789105.某同学用内阻Rg=20 Ω、满偏电流Ig=5 mA的毫安表及相关元件制作了一个简易电阻表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器R0使毫安表指针满偏,再将阻值为400 Ω的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( B )B第5题图A. 图甲所示的电路中右表笔为红表笔B. 该电源电动势为3.0 VC. 刻度2.5 mA处标注580 ΩD. 在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测123456789106.[2026 黑龙江牡丹江期中](多选)如图所示电路中,电源电动势E=3 V,内阻r=3 Ω,R1为电阻箱,R2=2 Ω。下列说法正确的是( BC )第6题图BCA. R1越大,R1消耗的电功率越大B. R1为5 Ω时,R1消耗的电功率最大C. R1为1 Ω时,电源的输出功率最大D. R1为1 Ω时,电源的效率最大123456789107.[2026 辽宁大连期中]工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试,测试过程中系统输出的-图像如图,其中P为蓄电池的输出功率,I为总电流,下列说法正确的是( C )第7题图CA. 该蓄电池的内阻为0.2 ΩB. 该蓄电池的电动势为24 VC. 该蓄电池的最大输出功率为72 WD. 该蓄电池的短路电流为12 A123456789108.[2026 辽宁大连期中](多选)如图甲所示的电路中,电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,定值电阻R0=3 Ω,滑动变阻器R的阻值满足0≤R≤10 Ω。滑动变阻器滑片由左端滑动到右端,其消耗的功率P随阻值R变化的图像如图乙所示。关于图乙中R1、R2、P0、Pm的大小,下列正确的是( BC )BC第8题图A. R1=3 ΩB. R2=8 ΩC. P0=2 WD. Pm=2.5 W123456789109.[2025 湖南岳阳期末](多选)某演示用多用电表有两个挡位,一是量程为0~100 mA的电流挡,另一是倍率为“×1”的电阻挡其内部电路如图甲所示。其中R为定值电阻,表盘如图乙所示,下列说法正确的是( AC )第9题图ACA. 图中a应为红表笔,b应是黑表笔B. 当开关接到c时,多用电表用来测量电阻C. 电阻挡内电源的电动势应为1.5 VD. 电阻挡内电源的电动势应为3.0 V1234567891010.[2026 山东日照期中]某工作电路如图甲所示,M为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从最右端滑到最左端的过程中,两电压表V1、V2的示数随电流表A的示数变化情况如图乙所示。当流经电动机的电流小于0.2 A时,电动机不转动,此时电路可视为纯电阻电路。所有电表均视为理想电表。求:第10题图(1) 滑动变阻器的最大阻值。解:(1) 电流最小时,变阻器接入电路电阻最大,根据欧姆定律可得R==Ω=30 Ω。12345678910(2) 电源的电动势和内阻。解:(2) 根据电压随电流的变化图像可知,下边为V1-I图像,上边为V2-I图像,在V2-I图像中,根据E=U2+Ir,可知斜率的绝对值表示内阻,因此内阻大小为r=Ω=2 Ω,当回路电流为0.1 A时,路端电压为3.4 V,此时内电压U内=rI=2×0.1 V=0.2 V,因此电路中电源电动势E=U外+U内=3.4 V+0.2 V=3.6 V。12345678910(3) 滑动变阻器R的触头在最左端时,电动机的输出功率。解:(3) 电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动,因此电动机内阻r电==Ω=4 Ω,当滑动变阻器R的触头在左端时,则有P入=U1′I大=3.0×0.3 W=0.9 W,电动机产热的功率P热=r电=0.32×4 W=0.36 W,因此电动机的输出功率P出=P入-P热=0.54 W。12345678910(共25张PPT)第十二章总结提升第十二章 电能 能量守恒定律01知识网络构建02考点分类突破03高考真题特训目录考点一 电路中的能量转化1.[2026 黑龙江牡丹江期中]如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=2 Ω,则下列说法中正确的是( A )A1234567891011第1题图A. 电源的总功率为60 WB. 电动机的输入功率为50 WC. 电动机的热功率为4 WD. 电动机的输出功率为20 W考点二 闭合电路的欧姆定律及电路动态分析2.[2026 吉林友好学校联合体联考](多选)如图所示,电源电动势为E,内电阻为r。当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2。下列说法中正确的是( AD )第2题图ADA. 小灯泡L1、L2变暗,L3变亮B. 小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C. 小灯泡L1,L3变暗,L2变亮D. ΔU1>ΔU21234567891011考点三 两类图像问题3.[2026 吉林长春期中](多选)根据图甲所示电路测量的数据,作出某电源的路端电压U随干路电流I变化的关系如图乙所示。a为图像上的一点,关于a点所处的电路状态(所有电表均为理想电表),下列说法正确的是( BC )BC第3题图A. 电源电动势为0.5 VB. 电源内阻为1.0 ΩC. 滑动变阻器接入电路的阻值为6.5 ΩD. 滑动变阻器的电功率为0.30 W1234567891011考点四 闭合电路的功率及效率问题4.[2026 山东菏泽期中](多选)如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻。滑动变阻器R的滑动触头从一端移动到另一端的过程中,电压表V1和V2的读数随电流表的读数变化规律分别如图乙中直线Ⅰ和Ⅱ所示。电压表、电流表均为理想电表,滑动变阻器最大阻值为10 Ω。下列说法正确的是( BD )BD第4题图A. 电源的电动势为3 V,内阻为1 ΩB. V1的示数越小,电源的效率越高C. 定值电阻R0上消耗的最大功率为4.5 WD. 滑动变阻器R上消耗的最大功率为1.5 W1234567891011考点五 含容电路问题5.[2026 山西联考]如图所示的电路中,定值电阻R1=2 Ω,R2=R3=R4=6 Ω,电容器的电容C=2 μF,电流表为理想电表。开始时开关S断开,电流表的示数I1=0.8 A;将开关S闭合,电路稳定后电流表的示数I2=1.0 A。求:(1) 电源的电动势E和内阻r。解:(1) 当开关S断开时,由闭合电路欧姆定律得E=I1(R1+R3+R4+r),当开关S闭合时,由闭合电路欧姆定律得E=I2,代入数据解得E=12 V,r=1 Ω。第5题图1234567891011(2) 开关S闭合时电源的输出功率。解:(2) 开关S闭合时电源的输出功率为P出=EI2-r=12×1.0 W-1.02×1 W=11 W。第5题图(3) 开关S从断开到闭合,电容器的电荷量变化量的绝对值Δq。解:(3) 当开关S断开时,电容器的电荷量为Q1=CU1=CI1(R3+R4)=1.92×10-5 C,当开关S闭合时,电容器的电荷量为Q2=CU2=CI2R4=1.2×10-5 C,故开关S从断开到闭合,电容器的电荷量变化量的绝对值为Δq=|Q2-Q1|=7.2×10-6 C。1234567891011考点六 实验:电池电动势和内阻的测量6.新情境 科技前沿 [2026 辽宁葫芦岛模拟预测]新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某校学生实验小组通过网络查找了某种知名电池的铭牌,现将一块电芯拆解出来,测得长为960 mm,宽为90 mm,然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有:A. 电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);B. 电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);C. 滑动变阻器R1(阻值范围是0~10 Ω,额定电流为2 A);D. 电阻R0=6 Ω。1234567891011某同学采用了图甲所示的电路图,在进行了正确操作后,得到了图乙所示的U-I图像。(1) 按照图甲连接电路,开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到最 (选填“左”或“右”)侧。(2) 根据图乙所示,则该电池的内阻r= Ω(结果保留一位小数)。左 0.6 第6题图1234567891011(3) 为更准确测量干电池电动势和内阻,某同学对实验进行了改进,设计了如图丙所示的电路,闭合开关S1,将开关S2接在a端,调节滑动变阻器R的阻值,记录多组电压表和电流表的示数,作出U-I图线(如图丁中图线1所示),图线在U轴和I轴的截距分别为U1和I1。1234567891011保持开关S1闭合,再将开关S2接在b端,调节滑动变阻器R的阻值,记录多组电压表和电流表的示数,作出U-I图线(如图丁中图线2所示),图线在U轴和I轴的截距分别为U2和I2。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得,电动势E= ,内阻r= 。(用图中U1,U2,I1,I2表示)U1 12345678910117.[2023 海南卷]如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关S,待电路稳定后,电容器上电荷量为( C )第7题图A. CE B. CE C. CE D. CEC12345678910118.[2025 安徽卷]某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的电阻表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=20 mA,内阻Rg=45 Ω,定值电阻R0=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。第8题图1234567891011(1) 测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关S1、S2,此时电阻表处于“×1”挡,将红表笔与黑表笔 ,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向 (选填“0”或“∞”)刻度位置。短接0 第8题图1234567891011(2) 用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用电阻表的 (选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为 Ω。×10 160 第8题图1234567891011(3) 该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间,接着闭合S1、断开S2,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10 mA);当电阻箱的阻值调为88 Ω时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为20 mA)。由测量数据计算出电源电动势为 V(结果保留两位有效数字)。2.8 第8题图12345678910119.[2025 湖北卷]某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:第9题图(1) R0在电路中起 (选填“保护”或“分流”)作用。(2) 与E、r、R、R0的关系式为= + 。保护 + 1234567891011(3) 根据记录数据作出-R图像,如图(b)所示。已知R0=9.0 Ω,可得E= V(保留三位有效数字),r= Ω(保留两位有效数字)。(4) 电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 (选填“有”或“无”)影响。1.47 1.3 有 第9题图123456789101110.[2025 海南卷]某小组测量电动势和内阻,可供使用的器材有:电源(电动势E约为3 V,内阻r未知);电压表(量程0~3 V,内阻RV约为3 kΩ);电流表(量程0~0.6 A,内阻RA约为1 Ω);定值电阻R0=3 Ω;滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω);滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω);开关S;导线若干。该小组设计了如图(a)的实验电路:第10题图回答下列问题:(1)为了测量精确,滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。R1 1234567891011(2) 闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U和对应的电流表示数I如下表,根据表格的数据在图(b)的坐标纸上补完数据点,并绘制U-I图像。U/V 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50I/A 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08(3) 由U-I图像可求得电源电动势测量值E测= V,内阻测量值r测= Ω。(结果保留三位有效数字)2.90 2.00 1234567891011(4) 考虑电压表分流引起的误差,则E测 (选填“大于”“小于”或“等于”)E真;r测与真实值r真之间的关系式为 (用RV,R0,r测,r真表示)。小于 r测=-R0 123456789101111.[2024 海南卷]虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻在0~240 Ω之间不稳定变化,可等效为电阻RC,已知MN两端电压U=220 V,A与B的电阻RA=RB=24 Ω,求:(1) MN间电阻R的变化范围。解:(1) 根据电路可知当RC=0时,MN间电阻R的阻值最小,为R==12 Ω,当RC=240 Ω时MN间电阻R的阻值最大,为R′==22 Ω,故MN间电阻R的变化范围为12 Ω≤R≤22 Ω。第11题图1234567891011(2) 当RC=240 Ω,电热器B消耗的功率(结果保留三位有效数字)。解:(2) 当RC=240 Ω,通过电热器B的电流为I=,此时电热器B消耗的功率为PB=I2RB,解得PB≈16.7 W。第11题图1234567891011(共19张PPT)2 闭合电路的欧姆定律第1课时 闭合电路的欧姆定律第十二章 电能 能量守恒定律01基础过关02能力进阶目录知识点一 电动势的理解1.[2026 辽宁抚顺期末]下列关于电势差和电动势的说法正确的是( D )A. 对于常用的干电池来说,电动势跟电池的体积有关B. 电动势和电势差的单位都是伏特,两物理量的物理意义完全相同C. 根据U=可知,电势差与试探电荷的电荷量成反比D. 电源电动势大小与外电路无关D123456789101112131415162.[2026 辽宁锦州段考]一节干电池的电动势为1.5 V,表示该电池( D )A. 工作时两极间的电压恒为1.5 VB. 工作时有1.5 J的化学能转变为电能C. 比电动势为1.2 V的电池存储的电能多D. 将1 C正电荷由负极输送到正极过程中,非静电力做了1.5 J的功D123456789101112131415163.电源内部是内电路,其不可避免地存在内阻,为简化分析,我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。结合这一模型,下列说法正确的是( A )第3题图AA. 当外电路断开时,内电压等于0B. 外电路的电势沿着电流方向升高C. 内电阻的电势沿着电流方向升高D. 电源通过非静电力做功,把电势能转化为其他形式的能123456789101112131415164.新情境 科技前沿 锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构,某过程中Li+从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。此锂电池的电动势为3.7 V,则此过程( D )第4题图DA. 将锂电池接入电路,锂电池两端电压为3.7 VB. 电池内部电流方向从正极到负极C. 在电池中电荷量的单位通常表示为kW hD. 电源内部每搬运一个Li+非静电力做功3.7 eV12345678910111213141516知识点二 闭合电路欧姆定律的应用5.[2026 江苏徐州新沂段考]在电子制作实验中,将一个5 Ω的电阻接入“3 V 1 Ω”的电源,不计其他电阻,则电路接通后流过电阻的电流为( C )A. 3 A B. 0.6 AC. 0.5 A D. 0.3 AC123456789101112131415166.[2026 江西上饶段考]小叶在物理实验课上,用实验室提供的器材搭建了如图所示的电路:电阻R选用标有“10 Ω 1 A”的定值电阻,电源是一个标注“电动势E=9.0 V、内阻r=2.0 Ω”的学生电源。闭合开关S后,电阻R中实际通过的电流是( D )第6题图DA. 2.0 A B. 1.5 AC. 1.0 A D. 0.75 A123456789101112131415167.[2026 辽宁辽阳期末]如图所示,电源的电动势E=6 V、内阻r=1 Ω,定值电阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,当开关S1、S2同时闭合时,通过电源的电流为( B )A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 4 AB第7题图123456789101112131415168.[2026 辽宁葫芦岛段考]如图所示的电路中,三个定值电阻的阻值均为6 Ω,开关S断开时,理想电流表的示数为1 A,开关S闭合时,理想电流表的示数为0.8 A,则该电源的电动势和内阻分别为( A )第8题图AA. 12 V和3 ΩB. 6 V和3 ΩC. 12 V和1 ΩD. 10 V和2 Ω123456789101112131415169.新情境 生产生活 [2026 吉林长春段考]一手持风扇内安装有直流电动机,其线圈电阻为RM,额定电压为U,额定电流为I。将它与内电阻为r的直流电源连接,电动机恰好正常工作,则( A )第9题图AA. 电源的输出功率为UIB. 电源的总功率为I2RM+I2rC. 电动机消耗的电功率为D. 电动机输出的机械功率为I2RM12345678910111213141516知识点三 电源的U-I图像10.将三个不同的电源1、2、3的U-I图线画在同一坐标系上,如图所示,其中1和2平行,它们的内阻分别是r1、r2、r3,电动势分别是E1、E2、E3,则它们之间的关系是( A )第10题图AA. r1=r2<r3,E1>E2=E3B. r1>r2>r3,E1=E2<E3C. r1>r2=r3,E1<E2=E3D. r1=r2>r3,E1=E2>E31234567891011121314151611.[2026 黑龙江新时代高中教育联合体联考]在图甲的电路中,电源内阻不计。调节R1的阻值,得到各组电压表和电流表数据,作出的U-I图像如图乙中AB所示,则可以表示R1阻值的是( D )第11题图DA. AB的斜率B. 仅a的斜率C. 仅b的斜率D. a和b的斜率1234567891011121314151612.[2026 山东聊城期末]如图甲所示的电路中,R1是可调电阻,R2是定值电阻,电源内阻为1 Ω。实验时调节R1的阻值,得到各组理想电压表和理想电流表数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的U-I图像如图乙中AB所示,R2的阻值为( B )第12题图BA. 5 Ω B. 9 ΩC. 10 Ω D. 20 Ω1234567891011121314151613.[2026 辽宁葫芦岛段考]如图所示,电源的电动势为12 V、内阻为0.5 Ω,定值电阻R的阻值为2 Ω,M为直流电动机,其内阻也为0.5 Ω,当电动机正常工作时,理想电压表的读数为10 V,忽略除电动机产生的焦耳热以外的无用功,下列说法正确的是( B )第13题图BA. 回路中的电流为0.4 AB. 电动机的发热功率为0.32 WC. 电动机的输出功率为8 WD. 电动机的机械效率为90%1234567891011121314151614.[2026 北京顺义一模]如图甲所示,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,E为电源电动势,r为电源内阻。实验时调节R1的阻值得到多组电压表和电流表数据,用这些数据作出电压U随电流I变化的图像如图乙中AB所示。下列说法正确的是( C )第14题图CA. 电源的电动势为3 VB. 定值电阻R2的阻值为5 ΩC. 当电流为0.2 A时,滑动变阻器R1接入电路的阻值为7.5 ΩD. 图线AB的斜率等于电源的内阻1234567891011121314151615.[2026 吉林延边段考]如图所示,一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻r=2 Ω,电动机M的额定功率P1=6 W、内阻r1=4 Ω,小灯泡L的额定功率P2=1.5 W、额定电压U=3 V。闭合开关S后,电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知( C )第15题图CA. 通过小灯泡的电流I=1.5 AB. 电源电动势E=18 VC. 电动机的输出功率PM=5 WD. 电源的效率η=83.3%1234567891011121314151616.[2025 江苏镇江阶段检测]如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=2 Ω,S闭合时,理想电压表V的示数为3.6 V,理想电流表A的示数为0.6 A,S断开时,理想电流表A的示数为1 A,求:(1) 电阻R3的阻值。解:(1) S闭合时,R2两端电压U2=I2R2=1.2 V,所以,R1两端电压为U1=U-U2=2.4 V,流过R1的电流I1==1.2 A,流过电阻R3的电流I3=I1-I2=0.6 A,所以电阻R3的阻值R3==2 Ω。第16题图12345678910111213141516(2) 电源电动势E和内阻r。解:(2) 由闭合电路欧姆定律,当S闭合时E=U+I1r,当S断开时E=I(R1+R2+r),代入数据,联立解得E=6 V,r=2 Ω。第16题图12345678910111213141516(共15张PPT)4 能源与可持续发展第十二章 电能 能量守恒定律01基础过关02能力进阶目录知识点一 能量守恒与能量耗散1.[2025 天津滨海期末]下列关于能量的转化和守恒的说法中不正确的是( D )A. 高山上滚下的石块越来越快,说明重力势能转化为动能B. 酒精燃烧时,将化学能转化为内能C. 发电机发电时,将机械能转化为电能D. 人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生D12345678910112.下列关于能量守恒定律的认识错误的是( D )A. 某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B. 某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加C. 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,不可能制成D. 石子从空中落下,最后停止在地面上,说明能量消失了D12345678910113.在能源消耗的过程中,我们无法把一些能源消耗产生的内能收集起来重新利用,这种现象叫作能量的耗散。对于能量耗散理解正确的是( D )A. 能量耗散说明能量在不断地减少B. 能量耗散不遵循能量守恒定律C. 能量耗散说明能量不能凭空产生,但能量却可以凭空消失D. 能量耗散从能量的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D1234567891011知识点二 能源的分类与应用4.凡是能够提供某种形式的能量的物质,统称为能源。“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中,全部符合图中阴影部分的能源是( C )第4题图CA. 煤炭、石油、沼气B. 水能、生物能、天然气C. 太阳能、风能、潮汐能D. 地热能、海洋能、核能1234567891011知识点三 能源与社会发展5.[2026 山西朔州段考]关于能源与可持续发展,下列说法错误的是( B )A. 化石能源在短时间内不能再生,是不可再生能源,属于一次能源B. 修建水电站利用水能发电清洁、安全,有百利而无一害C. 能量在转化和转移的过程中,都遵守能量守恒定律D. 太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置B12345678910116.关于能源、能量,下列说法正确的是( A )A. 可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B. 核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站C. 能量是守恒的,不会发生能源危机D. 化石能源、水能、核能不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源A12345678910117.[2025 甘肃阶段检测]关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( D )A. 苹果从树上落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了B. 大量使用煤炭和石油作燃料符合“低碳生活”理念C. 太阳能电池充电时,将太阳能全部转化为内能D. 在火力发电中,燃气的内能不可能全部转化为电能D12345678910118.新情境 生产生活 “化风为电,御风而行”。2023年6月28日,全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装,并于7月19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法错误的是( D )A. 风能属于可再生能源B. 风力发电实现了空气动能与电能的转化C. 各种不同形式的能量在相互转化的过程中需要做功D. “兆瓦”是能量单位D12345678910119.新情境 科技前沿 [2025 黑龙江大庆期中]某浮空风力发电系统(如图),可稳定悬停于高空,并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为v时,该系统的发电功率为P,则悬停位置的风速为3v时,该系统的发电功率为( D )第9题图DA. 3P B. 9PC. 18P D. 27P123456789101110.[2025 安徽蚌埠期末]如图所示,风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该区域的风速大小为v,风向恰好与叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为ρ,风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η,则此风力发电机发电的功率为( D )第10题图DA. ρπvR2 B. ρπv3R2C. ρπv3R2η D. ρπv3R2η123456789101111.[2026 浙东北联盟期中联考]某地区常年有风,风速基本保持在10 m/s,该地区有一风力发电机,其叶片转动可形成半径为10 m的圆面,若保持风垂直吹向叶片,空气密度为1.3 kg/m3,风的动能转化为电能的效率为10%,π取3,g取10 m/s2。(1) 求每秒吹向叶片的空气的质量。解:(1) 每秒吹向叶片的空气质量Δm=ρΔV=ρSvt,叶片形成的圆面面积S=πr2,整理得Δm=ρπr2vt,当t=1 s时解得Δm=3 900 kg。1234567891011(2) 求该风力发电机的发电功率。解:(2) 每秒风的动能Ek=Δmv2=1.95×105 J,电能转化效率η=10%,则发电功率P电===1.95×104 W。1234567891011(3) 现有30台同样的该风力发电机,平均每天发电10 h,所发电能通过充电桩给32辆相同的新能源汽车充电,充电效率为80%。车辆行驶时电源把电能转化为机械能的效率为80%。已知汽车的质量为3.6 t,行驶过程所受到的平均阻力为车重的。求每辆车一天内平均续航的里程。解:(3) 三十台发电机一天的电量E电=30P电t=5 850 kW h,汽车的机械能E机=E电×80%×80%=3 744 kW h,每辆车获得的机械能E0==117 kW h,由能量守恒有E0=fs=0.1m车g×s,其中m车=3 600 kg,联立解得续航里程s=117 km。1234567891011(共22张PPT)专题训练7 闭合电路中的电路变化和电路故障问题第十二章 电能 能量守恒定律类型一 闭合电路中的电路变化1.[2026 辽宁锦州期末](多选)在家庭常用的台灯电路中,电源电动势为E、内阻为r,电路结构如图所示,闭合开关后小灯泡正常发光,若将滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动,下列说法正确的是( CD )第1题图CDA. 小灯泡亮度不变B. 小灯泡变亮C. 路端电压变大D. 电流表示数变小12345678910111213141516172.新情境 生产生活 [2026 黑龙江、吉林十校联考]当氯化锂湿敏电阻RH周围的空气湿度升高时,其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻RH设计如图所示的电路来监测空气湿度变化,其中R0是定值电阻,闭合开关,当空气湿度升高时,以下说法正确的是( B )第2题图BA. RH阻值变小B. 电源两端电压变大C. 电流表的示数变大D. 电压表的示数变小12345678910111213141516173.[2026 黑龙江哈尔滨期末]如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动,电路稳定后,与滑片移动前相比,下列判断正确的是( C )第3题图CA. 灯泡L变暗B. 电容器C的电荷量增大C. 电源消耗的功率增大D. 定值电阻R0两端的电压增大12345678910111213141516174.[2026 吉林长春第十中学期中]如图所示的电路中,电源的电动势和内阻不变,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( D )第4题图DA. 电流表读数变小B. 电压表读数变大C. 小灯泡L变暗D. 电容器C所带的电荷量减小12345678910111213141516175.新情境 交通安全 [2026 广东梅州期末]酒驾是严重交通违法行为,如图所示,这是某位学生设计的检测司机是否酒驾的电路图。图中R0为定值电阻,R是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。若检测时司机喝了酒,则下列说法正确的是( C )第5题图CA. 电路的总电阻减小,电压表的示数减小B. 电路的总电阻增大,电流表的示数减小C. 电压表和电流表示数的比值不变D. 电路消耗的总功率变小12345678910111213141516176.新情境 生产生活 [2026 辽宁沈阳期中]中国卫生部门发布《成人肥胖食养指南》,使得“国家喊你减肥”这一话题在中国社交媒体平台迅速冲上热搜。图甲所示为某脂肪测量仪,其原理就是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(人体含水量约为70%,水中含有钠离子、钾离子等离子容易导电,而脂肪几乎不导电),其模拟电路如图乙所示。已知电源内阻为r,R1=r,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄A、B。体型相近的两人相比,脂肪含量高者测量时( B )第6题图1234567891011121314151617A. 电压表示数与电流表示数的比值更小B. 电源的输出功率更低C. 电压表示数更小D. 电源的效率更低答案:B12345678910111213141516177.[2026 河北沧州期中]在如图所示电路中、已知电表均为理想电表,电源的电动势为E、内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。现闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从N端向M端移动,设电流表A的读数为I,电压表V1的读数变化量的绝对值为ΔU1,电压表V2的读数变化量的绝对值为ΔU2,则下列说法正确的是( A )第7题图AA. I将变大,>1 B. I将变大,<1C. I将变小,>1 D. I将变小,<11234567891011121314151617类型二 闭合电路中的电路故障问题8.[2026 陕西渭南期末]已知如图所示的电路中有一处发生了断路,现用多用电表的电压挡对电路进行故障检查,当两表笔接a、d和a、b时电表显示的示数均为5 V,接c、d和b、c时均无示数,则发生断路的可能是( B )第8题图BA. S B. R′C. R D. L12345678910111213141516179.一题多解 [2026 重庆渝西中学期中]在如图所示的电路中,电源内阻不计,电表均为理想电表,开关S闭合后,由于某电阻元件在某时刻发生短路或断路故障,电压表示数减小,电流表的示数增大,则可能出现的故障是( B )第9题图BA. R1断路 B. R2断路C. R3断路 D. R1短路123456789101112131415161710.[2026 福建三明期末]如图电路中,开关S断开时,电压表、电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数。若电路中仅有一处故障,则故障是( B )第10题图BA. R1断路B. R3断路C. R1短路D. R3短路123456789101112131415161711.如图所示,电路中灯泡L1、L2均正常发光,忽然灯泡L2比原来变暗了些,而灯泡L1比原来变亮了些。电路中出现的故障可能是( C )第11题图CA. R2发生短路B. R3发生断路C. R1、R2同时发生断路D. R1、R3同时发生断路123456789101112131415161712.如图为某款装饰夜灯的内部电路图。闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P从中间位置向n端移动,三个灯泡(阻值均不变)始终能够发光,则该过程中,三个灯泡的亮度变化是( C )第12题图CA. 灯泡L1、L2和L3均变暗B. 灯泡L1、L2和L3均变亮C. L1变暗,L2和L3均变亮D. L2变亮,L1和L3均变暗123456789101112131415161713.[2026 吉林长春第三中学期中]如图所示的电路,闭合开关发现灯泡不亮,电路中只有一处故障。用电压表检查故障,电压表的负接线柱始终接1,正接线柱接2、3时电压表有示数,正接线柱接4时电压表无示数,出现故障的原因可能是( B )第13题图BA. 开关断路B. 电阻R1断路C. 电阻R2断路D. 灯泡断路123456789101112131415161714.在探究电路故障时,某实验小组设计了如图所示的电路,当开关闭合后,电路中的各用电器正常工作,经过一段时间,发现小灯泡A的亮度变暗,小灯泡B的亮度变亮。则下列对电路故障的分析正确的是( C )第14题图CA. 可能是定值电阻R1短路B. 可能是定值电阻R2短路C. 可能是定值电阻R3断路D. 可能是定值电阻R4短路123456789101112131415161715.如图所示的电路中,闭合开关,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是( A )第15题图AA. R1断路 B. R2断路C. R3短路 D. R4短路123456789101112131415161716.如图所示,小灯泡L标有“4 V 1 W”,滑动变阻器R总电阻为50 Ω,当滑片P滑至某位置时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45 A。工作一段时间后,由于外电路发生故障,小灯泡L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5 A,电压表示数变为10 V。若导线完好,电路中各接触良好,电流表、电压表均为理想电表。第16题图1234567891011121314151617(1) 若电路中只有一个用电器发生故障,试判断是L、R2、R中哪一个用电器发生了故障?该用电器所发生的故障是短路还是断路?解:(1) 若R断路,电压表不应该有示数,不可能。若R短路,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,则电流表示数应该减小,不符合题意。若R2断路,电流表不应该有示数,不符合题意。若R2短路,则电压表不应该有示数,不符合题意。若灯泡短路,电压表不应该有示数,不符合题意。若灯泡断路,总电阻增大,干路电流减小,内电压减小,路端电压增大,则电流表示数应该增大,同时电压表测量路端电压,符合题意。故障应是L断路。1234567891011121314151617(2) 发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?解:(2) 发生故障后,根据上述分析可知,路端电压U2=10 V,则R2==20 Ω,发生故障前,并联部分电压U1=I1R2=9 V,滑动变阻器两端电压UR=U1-UL=5 V,IR=IL==A,则R==20 Ω。(3) 电源电动势和内电阻分别为多大?解:(3) 发生故障后U2=E-I2r,发生故障前U1=E-(I1+IL)r,联立解得E=12.5 V,r=5 Ω。123456789101112131415161717.如图所示,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V,R3=4 Ω。若某个电阻烧断,将使电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V。(电流表、电压表均为理想电表)(1) 烧断的电阻是哪一只?解:(1) 电阻烧断前后,电压表均有读数,说明电压表与电源接触良好,故电阻R3不可能被烧断,电流表始终有读数说明R1完好,被烧断的电阻只能是R2。第17题图1234567891011121314151617(2) 电动势E和电阻R2分别是多少?解:(2) 烧断后,对R1分析,根据欧姆定律可得R1==4 Ω,烧断前,有U并=I1R1=3 V,对R2分析,可得=,解得R2=8 Ω,电路中干路电流为I=+I1=1 A,根据闭合电路欧姆定律,有E=U并+Ir,烧断后,同理可得E=U2+I2r,联立,可得E=4 V。第17题图1234567891011121314151617 展开更多...... 收起↑ 资源列表 1 电路中的能量转化.pptx 3 实验:电池电动势和内阻的测量.pptx 4 能源与可持续发展.pptx 专题训练7 闭合电路中的电路变化和电路故障问题.pptx 第十二章总结提升.pptx 第1课时 闭合电路的欧姆定律.pptx 第2课时 闭合电路的功率和效率 电阻表原理.pptx