人教版高中物理必修三 （閉合電路的歐姆定律）教育課件(第1課時(shí))

閉合電路的歐姆定律第十二章電能能量守恒定律第1課時(shí)

1.理解電動(dòng)勢(shì)的概念.2.了解外電路、內(nèi)電路，知道電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和.3.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，掌握其表達(dá)式.4.會(huì)分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系.學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)梳理重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、電動(dòng)勢(shì)1.非靜電力：電源把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極的力.2.電源：通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置.3.電動(dòng)勢(shì)：(1)定義：

所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比叫作電動(dòng)勢(shì).(2)公式：E＝

.(3)單位：

，用“

”表示.(4)電動(dòng)勢(shì)是電源的屬性，大小由電源中非靜電力的特性決定，與電源的

無(wú)關(guān)，跟外電路的組成及變化

(選填“有”或“無(wú)”)關(guān).知識(shí)梳理非靜電力伏特V體積無(wú)二、閉合電路歐姆定律及其能量分析1.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化(1)時(shí)間t內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W＝Eq＝

.(2)在時(shí)間t內(nèi)，外電路轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為Q外＝

.內(nèi)電路轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為Q內(nèi)＝_____.(3)根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)有W＝Q外＋Q內(nèi)，即EIt＝__________，進(jìn)一步得：I＝

.I2Rt＋I(xiàn)2rtI2rtI2RtEIt2.閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的

成正比，跟________________________成反比.(2)表達(dá)式：I＝

.(3)另一種表達(dá)形式：E＝

.即：電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路__________之和.電動(dòng)勢(shì)內(nèi)、外電路的電阻之和U外＋U內(nèi)電勢(shì)降落三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.路端電壓的表達(dá)式：U＝

.2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律對(duì)于確定的電源，電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r是一定的.(1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由I＝

可知電流I

，路端電壓U＝E－Ir

.(2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I＝

可知電流I

，路端電壓U＝E－Ir

.(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，電流I變?yōu)?/p>

，U＝

.即斷路時(shí)的路端電壓等于

.當(dāng)電源兩端短路時(shí)，外電阻R＝0，此時(shí)電流I＝___.減小增大增大減小E－Ir電源電動(dòng)勢(shì)0E1.判斷下說(shuō)法的正誤.(1)電源是通過(guò)靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.(

)(2)把同一電源接在不同的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)也將變化.(

)(3)電動(dòng)勢(shì)就是電勢(shì)差，兩者沒(méi)有區(qū)別.(

)(4)電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源兩極之間的電壓.(

)(5)電源一定時(shí)，負(fù)載電阻越大，電流越大.(

)(6)外電路斷路時(shí)，電源兩端的電壓就是電源電動(dòng)勢(shì).(

)即學(xué)即用××××××2.如圖1所示，電動(dòng)勢(shì)為2V的電源跟一個(gè)阻值R＝9Ω的電阻接成閉合電路，理想電壓表測(cè)得電源兩端電壓為1.8V，則電源的內(nèi)阻為_(kāi)____Ω.1圖1一、電源的電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)學(xué)探究日常生活中我們經(jīng)常接觸到各種各樣的電源，如圖2所示的干電池、手機(jī)電池，它們有的標(biāo)有“1.5V”字樣，有的標(biāo)有“3.7V”字樣.重點(diǎn)探究(1)如果把5C的正電荷從1.5V干電池的負(fù)極移到正極，電荷的電勢(shì)能增加了多少？非靜電力做了多少功？如果把2C的正電荷從3.7V的手機(jī)電池的負(fù)極移到正極呢？答案把5C的正電荷從1.5V干電池的負(fù)極移到正極，電荷的電勢(shì)能增加了7.5J，非靜電力做功7.5J.把2C的正電荷從3.7V手機(jī)電池的負(fù)極移到正極，電荷的電勢(shì)能增加了7.4J，非靜電力做功7.4J.(2)是不是非靜電力做功越多電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大？如何描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)？答案不是.非靜電力對(duì)電荷做功多少與電荷的數(shù)量有關(guān).若把相同數(shù)量的正電荷從電源的負(fù)極移到正極，做功越多，電荷獲得的電勢(shì)能越多，表明電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大.可以用非靜電力做的功與電荷量的比值來(lái)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng).知識(shí)深化對(duì)電動(dòng)勢(shì)概念的四點(diǎn)詮釋1.電動(dòng)勢(shì)是用比值定義的物理量，由電源中非靜電力的特性決定，是電源的屬性，與移送的電荷量q和所做的功W無(wú)關(guān)，跟電源的體積、外電路也無(wú)關(guān).2.電動(dòng)勢(shì)是電源的專(zhuān)用名詞，而電壓對(duì)應(yīng)于內(nèi)、外電路.3.電動(dòng)勢(shì)E是標(biāo)量，為了研究問(wèn)題方便，規(guī)定電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電流方向，即由電源負(fù)極指向正極.4.電動(dòng)勢(shì)越大，表明每移動(dòng)1C電荷，電源可把更多的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.例1

(多選)關(guān)于電動(dòng)勢(shì)E的說(shuō)法正確的是A.電動(dòng)勢(shì)E的大小，與非靜電力所做的功W的大小成正比，與移送電荷

量q的大小成反比B.電動(dòng)勢(shì)E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無(wú)關(guān)C.電動(dòng)勢(shì)E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量D.電動(dòng)勢(shì)E的單位與電勢(shì)差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同√√解析電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)用比值定義的物理量，這個(gè)物理量與這兩個(gè)相比的項(xiàng)沒(méi)有關(guān)系，它是由電源本身決定的，是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量.電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差盡管單位相同，但本質(zhì)上是不相同的，故選B、C.針對(duì)訓(xùn)練

(2020·合肥三中期中)鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示A.電源將1C的正電荷從正極移至負(fù)極的過(guò)程中，2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.電源將1C的正電荷從負(fù)極移至正極的過(guò)程中，2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸.鉛蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.鉛蓄電池比干電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5V)的體積大，故電動(dòng)勢(shì)大√解析鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，表示非靜電力將1C正電荷從電源的負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移送到正極時(shí)所做的功為2J，即2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，與時(shí)間無(wú)關(guān)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；電源的電動(dòng)勢(shì)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)比一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)大，與二者的體積大小無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤.二、閉合電路的歐姆定律導(dǎo)學(xué)探究如圖3為閉合電路的組成.(1)在外、內(nèi)電路中，沿著電流方向，各點(diǎn)電勢(shì)如何變化？圖3答案在外電路中沿電流方向電勢(shì)降低；在內(nèi)電路中沿電流方向電勢(shì)升高(2)若電源電動(dòng)勢(shì)為E，電路中的電流為I，在t時(shí)間內(nèi)非靜電力做功多少？?jī)?nèi)、外電路中產(chǎn)生的焦耳熱分別為多少？它們之間有怎樣的關(guān)系？答案EIt

I2rt

I2Rt

EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt(3)閉合電路的電流I與電動(dòng)勢(shì)E、外電阻R和內(nèi)電阻r的關(guān)系怎樣？知識(shí)深化1.內(nèi)、外電路中的電勢(shì)變化如圖4所示，外電路中電流由電源正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低，內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極流向正極，沿電流方向電勢(shì)升高.圖42.閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U內(nèi)適用于任意的閉合電路.例2

(多選)如圖5所示，當(dāng)可變電阻R＝2Ω時(shí)，理想電壓表的示數(shù)U＝4V，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V，則A.此時(shí)理想電流表的示數(shù)是2AB.此時(shí)理想電流表的示數(shù)是3AC.電源的內(nèi)阻是1ΩD.電源的內(nèi)阻是2Ω圖5√√解析由題圖可知電壓表測(cè)量的是路端電壓，電流表測(cè)的是通過(guò)可變電阻R的電流，則U＝IR，得I＝2A，再由閉合電路歐姆定律有E＝U＋I(xiàn)r，將I＝2A、U＝4V、E＝6V代入可得r＝1Ω，故選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.例3

在如圖6所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)電阻r＝1.0Ω，電阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω，理想電流表A的示數(shù)為0.4A，求電阻R3的阻值和它消耗的電功率.圖6答案30Ω

1.2Wk解析由歐姆定律可知電阻R2兩端的電壓U2＝I2R2＝6V，由閉合電路歐姆定律，有E＝U2＋I(xiàn)(R1＋r)解得I＝0.6A則通過(guò)電阻R3的電流I3＝I－I2＝0.2A，解得R3＝30Ω，所以電阻R3消耗的電功率P3＝I3U3＝1.2W.三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系導(dǎo)學(xué)探究

1.在如圖7所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)電阻r＝1Ω，試求當(dāng)外電阻分別是3Ω、4Ω、9Ω時(shí)所對(duì)應(yīng)的路端電壓.通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？圖7答案外電壓分別為7.5V、8V、9V.隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大.2.根據(jù)閉合電路歐姆定律寫(xiě)出路端電壓U與干路電流I之間的關(guān)系式，并畫(huà)出U－I圖像.答案由E＝U＋U內(nèi)及U內(nèi)＝Ir得U＝E－Ir，U－I圖像如圖所示知識(shí)深化1.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：U＝E－U內(nèi)＝E－

r，隨著外電阻增大，路端電壓增大.當(dāng)外電路開(kāi)路時(shí)(外電阻無(wú)窮大)，路端電壓U＝E，這也提供了一種粗測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)的方法，即用電壓表直接測(cè)電源電動(dòng)勢(shì).2.路端電壓與電流的關(guān)系：U＝E－Ir.3.電源的U－I圖像：如圖8所示是一條傾斜的直線，圖像中U軸截距E表示電源電動(dòng)勢(shì)，I軸截距I0等于短路電流(縱、橫坐標(biāo)都從零開(kāi)始)，斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻.圖8例4

(多選)如圖9所示為某一電源的U－I圖線，由圖可知A.電源電動(dòng)勢(shì)為2VB.電源內(nèi)電阻為

ΩC.電源短路時(shí)電流為6AD.電路路端電壓為1V時(shí)，電路中電流為5A√√圖9解析在U－I圖線中，縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，A正確；橫軸截距表示短路電流，C錯(cuò)誤；U－I圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)電阻，當(dāng)電路路端電壓為1V時(shí)，內(nèi)電阻分得的電壓U內(nèi)＝E－U外＝2V－1V＝1V，1.(電源的電動(dòng)勢(shì))(多選)一組鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為4.8V，內(nèi)阻不為零，以下說(shuō)法中正確的是A.電路中每通過(guò)1C電荷量，鉛蓄電池能把4.8J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.體積大的鉛蓄電池比體積小的鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)大C.電路中每通過(guò)1C電荷量，鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功為4.8JD.該鉛蓄電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)為

1.5V)的強(qiáng)123隨堂演練√√√4123解析由W＝Eq可知，電路中每通過(guò)1C的電荷量時(shí)，鉛蓄電池將4.8J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；電池的電動(dòng)勢(shì)只與電池的性質(zhì)有關(guān)，與體積無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；電路中每通過(guò)1C的電荷量，鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功為W＝Eq＝4.8J，故C正確；電動(dòng)勢(shì)反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，故D正確.42.(閉合電路的歐姆定律)(多選)在如圖10所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝9V、內(nèi)阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列說(shuō)法中正確的是A.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAC＝9VB.當(dāng)S閉合時(shí)，UAC＝9VC.當(dāng)S閉合時(shí)，UAB＝7.5V，UBC＝0D.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAB＝0，UBC＝0123圖10√√解析當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAC與UBC都等于電源電動(dòng)勢(shì)，A正確，D錯(cuò)誤；43.(電源的U－I圖像)(多選)如圖11所示，圖線1、2分別為閉合電路中兩個(gè)不同電源的U－I圖像，則下列說(shuō)法正確的是A.電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，短路電流I1>I2B.電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，內(nèi)阻r1>r2C.電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1>r2D.當(dāng)工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電

壓變化較大123圖11√√4123解析由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r.當(dāng)I＝0時(shí)U＝E，即U－I圖線中U軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等.由題圖知，I軸截距表示短路電流，則短路電流I1>I2，A正確.即U－I圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，由題圖知內(nèi)阻r1<r2，B、C錯(cuò)誤.當(dāng)工作電流變化量相同時(shí)，因?yàn)閞1<r2，則電源2的路端電壓變化較大，D正確.44.(閉合電路歐姆定律的應(yīng)用)如圖12所示，電阻R1＝8Ω，R2＝3Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，理想電流表示數(shù)為1A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，理想電流表示數(shù)為2A.求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.圖12答案10V

2Ω解析開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，E＝I1(R1＋r)開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，E＝I2(R2＋r)代入數(shù)據(jù)解得：E＝10V，r＝2Ω.1234考點(diǎn)一電源的電動(dòng)勢(shì)1.(多選)對(duì)于電動(dòng)勢(shì)的定義式E＝

的理解，正確的是A.E與W成正比

B.E與q成反比C.E的大小與W、q無(wú)關(guān)

D.W表示非靜電力做的功基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練123456789√101112√2.(多選)(2020·雞澤縣期末)關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是A.電源兩極間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)B.電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能就越多C.電源電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值等于內(nèi)、外電壓之和D.電源電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定，與外電路的組成無(wú)關(guān)12345678√101112√912345678101112解析電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，在閉合電路中電源兩極間的電壓是路端電壓，電源電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值等于內(nèi)、外電壓之和，故A錯(cuò)誤，C正確；電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，但不是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能就越多，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，大小由電源本身決定，與外電路的組成無(wú)關(guān)，故D正確.9考點(diǎn)二閉合電路的歐姆定律3.(多選)純電阻電路中，若E表示電動(dòng)勢(shì)，U表示外電壓，U′表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示干路電流，則下列各式正確的是A.U′＝IR B.U′＝E－UC.U＝E＋I(xiàn)r D.U＝

E12345678√101112√94.在如圖1所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，把R由2Ω改為6Ω時(shí)，電流減小為原來(lái)的一半，則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為A.4Ω B.8ΩC.6Ω D.2Ω12345678101112圖1√解析根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)，當(dāng)R＝2Ω時(shí)，E＝I(2Ω＋r)；當(dāng)R＝6Ω時(shí)，E＝

(6Ω＋r)，聯(lián)立解得r＝2Ω，故選D.95.在如圖2所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3V；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)為1.8V，已知電壓表為理想電表，外接電阻為R、電源內(nèi)阻為r.由以上數(shù)據(jù)可知

為12345678圖2101112√9解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，理想電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3V.當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，U外＝1.8V，所以U內(nèi)＝E－U外＝1.2V，因U外＝IR，U內(nèi)＝Ir，所以R∶r＝U外∶U內(nèi)＝1.8∶1.2＝3∶2，故選D.123456781011129考點(diǎn)三路端電壓與負(fù)載的關(guān)系6.(多選)對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說(shuō)法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)A.U隨R的增大而減小

B.當(dāng)R＝0時(shí)，U＝0C.當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，I＝0，U＝0D.當(dāng)R增大時(shí)，U也會(huì)增大12345678√101112√97.(多選)如圖3所示為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是A.電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0VB.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.5AD.電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω12345678√圖3101112√912345678解析由題圖可知電源的U－I圖像的縱軸坐標(biāo)并不是從零開(kāi)始的，故縱軸上的截距雖為電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝6.0V，但橫軸上的截距0.5A并不是電源的短路電流，且內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對(duì)值計(jì)算，101112由閉合電路歐姆定律可得電流I＝0.3A時(shí)，98.2017年11月5日，我國(guó)用長(zhǎng)征火箭成功發(fā)射了兩顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星，開(kāi)啟了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時(shí)代.衛(wèi)星在太空飛行，主要靠太陽(yáng)能電池提供能量.有一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為800mV，短路電流為40mA.若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是A.0.1V B.0.2VC.0.3V D.0.4V12345678101112√9解析電路開(kāi)路時(shí)，路端電壓等于電池電動(dòng)勢(shì)，所以電動(dòng)勢(shì)E＝800mV.12345678101112該電池板與阻值為20Ω的電阻連成閉合電路時(shí)，所以路端電壓U＝IR＝400mV＝0.4V，D項(xiàng)正確.99.在如圖4所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.6Ω，電阻R1＝3Ω，電阻R2＝4Ω，電阻R3＝6Ω.電壓表為理想電表，閉合開(kāi)關(guān)S，求：(1)通過(guò)電源的電流大??；12345678圖4101112答案0.25A解析閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，則R2、R3并聯(lián)電阻912345678101112(2)電源的內(nèi)電壓和電壓表的示數(shù).解析電源的內(nèi)電壓Ur＝Ir＝0.15V，電壓表的示數(shù)即為R2、R3的并聯(lián)電壓，U＝IR23＝0.6V.9答案0.15V

0.6V圖512345678101112能力綜合練910.(2020·揚(yáng)州市期末)在如圖5所示的電路中，電阻R1＝9Ω，R2＝15Ω，R3＝30Ω，電源內(nèi)電阻r＝1Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，理想電流表的示數(shù)I2＝0.4A.求：(1)電阻R3兩端的電壓U3；答案6V解析電阻R3兩端的電壓U3＝I2R2＝0.4×15V＝6V；123456781011129(2)流過(guò)電阻R1的電流I1的大小；答案0.6A流過(guò)電阻R1的電流大小I1＝I2＋I(xiàn)3＝0.4A＋0.2A＝0.6A；123456781011129(3)電源的總功率P.答案7.2W解析電源的電動(dòng)勢(shì)為：E＝I1r＋I(xiàn)1R1＋U3＝0.6×1V＋0.6×9V＋6V＝12V11.如圖6所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，閉合開(kāi)關(guān)S后標(biāo)有“8V

16W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R0＝1Ω，求：(1)電源的總功率；答案40W圖6123456781011129解析燈泡L正常發(fā)光，則路端電壓等于燈泡的額定電壓8V內(nèi)電壓U內(nèi)＝10V－8V＝2V電源總功率P＝IE＝4×10W＝40W(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率.答案12W123456781011129電動(dòng)機(jī)的總功率PM＝ULIM＝8×2W＝16W電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的功率P內(nèi)＝IM2R0＝4W故電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝PM－P內(nèi)＝12W.12.如圖7所示，甲圖中滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中的AC、BC兩直線所示.不考慮電表對(duì)電路的影響.123456781011129拓展提升練(1)電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖像應(yīng)分別為U－I圖像中的哪一條直線？圖7答案見(jiàn)解析123456781011129解析電流增大，路端電壓減小，定值電阻R0分壓增大，V1指示電阻R0兩端電壓，示數(shù)變化如AC直線所示，V2指示路端電壓，示數(shù)變化如BC直線所示.(2)定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器的總電阻R分別為多少？解析根據(jù)歐姆定律，由題圖乙可知，12345678101112答案3Ω

12Ω9當(dāng)電流取最小值I0＝0.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓UR＝UB－UA＝(7.5－1.5)V＝6V，(3)求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.解析根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓與電流的關(guān)系是U＝E－Ir所以BC直線斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，12345678101112答案8V

1Ω9電動(dòng)勢(shì)E＝UB＋I(xiàn)0r＝(7.5＋0.5×1)V＝8V.本課結(jié)束閉合電路的歐姆定律第十二章電能能量守恒定律第2課時(shí)

1.會(huì)應(yīng)用閉合電路的歐姆定律分析閉合電路的動(dòng)態(tài)問(wèn)題.2.了解歐姆表的原理，并能解決簡(jiǎn)單問(wèn)題.學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析導(dǎo)學(xué)探究在如圖1所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，回路的總電流、路端電壓如何變化？通過(guò)R1、R2和滑動(dòng)變阻器的電流如何變化，它們兩端的電壓如何變化？重點(diǎn)探究圖1I減小，由U內(nèi)＝I·r得U內(nèi)減小，路端電壓U外增大.I減小，則R1分壓U1＝I·R1減小，又因?yàn)閁外＝U1＋U2，所以U2增大.又因?yàn)閁2＝I2R2，則I2增大，I＝I3＋I(xiàn)2，所以I3減小.因?yàn)閁3＝U2，則U3增大.知識(shí)深化閉合電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析方法(1)程序法①分析電路，明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電流表或電壓表的測(cè)量對(duì)象；②由局部電阻變化判斷總電阻的變化；④據(jù)U＝E－Ir判斷路端電壓的變化；⑤由歐姆定律及串、并聯(lián)電路的規(guī)律判斷各部分的電路電壓及電流的變化.(2)結(jié)論法——“并同串反”“并同”：是指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小.“串反”：是指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大.例1

電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成圖2所示的電路.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.電壓表讀數(shù)增大，電流表A1讀數(shù)減小，A2讀數(shù)增大D.電壓表讀數(shù)減小，電流表A1讀數(shù)增大，A2讀數(shù)減小√圖2解析由題圖可知滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值增大，故電流表A1讀數(shù)減小；路端電壓U＝E－Ir，因I減小，所以U增大，即電壓表的讀數(shù)增大；R2兩端電壓U2＝E－I(R1＋r)，因I減小，所以U2增大，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤.針對(duì)訓(xùn)練1

如圖3所示電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是A.電壓表示數(shù)變大，通過(guò)燈L1的電流變大，燈L2變亮B.電壓表示數(shù)變小，通過(guò)燈L1的電流變小，燈L2變暗C.電壓表示數(shù)變大，通過(guò)燈L2的電流變小，燈L1變亮D.電壓表示數(shù)變小，通過(guò)燈L2的電流變大，燈L1變暗√圖3解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，由U并＝E－I(RL2＋r)知，滑動(dòng)變阻器與L1并聯(lián)部分電壓減小，電壓表示數(shù)變小，L1變暗，D正確.二、歐姆表測(cè)電阻的原理導(dǎo)學(xué)探究

如圖4所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電流表滿偏電流Ig＝10mA，電流表的電阻Rg＝7.5Ω，A、B為接線柱.圖4(1)若用一條導(dǎo)線把A、B直接連接起來(lái)，則此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流？答案142Ω代入數(shù)據(jù)解得：R1＝142Ω.(2)調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)150Ω的定值電阻R2，電流表指針指到多少刻度位置？答案5mA解析由閉合電路的歐姆定律知識(shí)深化1.原理(如圖5所示)圖52.歐姆表表盤(pán)的刻度標(biāo)注刻度標(biāo)注方法標(biāo)注位置“0Ω”紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針滿偏，被測(cè)電阻Rx＝0滿偏電流Ig處“∞”紅、黑表筆不接觸，表頭指針不偏轉(zhuǎn)，被測(cè)電阻Rx＝∞電流為零處中值電阻Rx中＝r＋R＋Rg＝r內(nèi)刻度盤(pán)正中央“Rx”紅、黑表筆接Rx，Ix＝

，Rx與Ix一一對(duì)應(yīng)與Rx對(duì)應(yīng)電流Ix處例2

把一量程6mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，電路如圖6所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E＝3V(內(nèi)阻不計(jì))；B.滑動(dòng)變阻器0～100Ω；C.滑動(dòng)變阻器0～500Ω；D.紅表筆；E.黑表筆.(1)滑動(dòng)變阻器選用_____.圖6C解得R0＝400Ω，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C.(2)紅表筆接____端，黑表筆接____端.(填“M”或“N”)NM解析紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以紅表筆接N端，黑表筆接M端.(3)按正確方法測(cè)量Rx，指針指在電流表2mA刻度處，則電阻值應(yīng)為_(kāi)_______；若指在電流表3mA刻度處，則電阻值應(yīng)為_(kāi)_______.1000Ω500Ω解得Rx＝1000Ω.解得Rx′＝500Ω.(4)若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述電阻Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將________(填“偏大”“偏小”或“不變”).偏大解析當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆表重新調(diào)零，歐姆表內(nèi)阻得調(diào)小，待測(cè)電阻的阻值是通過(guò)電流表的示數(shù)體現(xiàn)，可知當(dāng)r內(nèi)變小時(shí)，接入同樣的被測(cè)電阻，通過(guò)的電流變小，歐姆表讀數(shù)變大.針對(duì)訓(xùn)練2

如圖7所示是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的示意圖，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V.改裝后若將原電流表3mA刻度處定為零阻值位置，則1.5mA刻度處應(yīng)標(biāo)____Ω，1mA刻度處應(yīng)標(biāo)______Ω.5001000圖7解得：R＝500Ω；解得：R′＝1000Ω.1.(閉合電路的動(dòng)態(tài)分析)在如圖8所示的電路中，三只相同的燈泡L1、L2、L3，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向b端移動(dòng)時(shí)A.L1變亮，L2、L3變暗B.L1、L2變亮，L3變暗C.L1、L3變暗，L2變亮D.L1、L3變亮，L2變暗123隨堂演練√圖82.(閉合電路的動(dòng)態(tài)分析)(多選)如圖9所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，兩小燈泡均能發(fā)光.在將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A.小燈泡L1、L2均變暗B.小燈泡L1變亮，小燈泡L2變暗C.電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大D.電流表A的讀數(shù)變化量與電壓表V的讀數(shù)

變化量之比不變123圖9√√√123解析將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，電流表讀數(shù)變小，L2變暗，電源的內(nèi)電壓減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律知路端電壓增大，電壓表V的讀數(shù)變大，而燈L2兩端電壓減小，所以燈L1兩端的電壓增大，燈L1變亮，故B、C正確，A錯(cuò)誤；電壓表的讀數(shù)變化量(外電壓的變化量)與電流表的讀數(shù)變化量的比值為電源的內(nèi)阻，電源的內(nèi)阻不變，故D正確.3.(歐姆表測(cè)電阻的原理)(多選)(2019·東莞市東華高級(jí)中學(xué)期末考試)歐姆表的內(nèi)部電路如圖10所示，已知電流計(jì)的電阻為Rg，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R0，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r.下列說(shuō)法正確的是A.歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律B.電路圖中左側(cè)的表筆為黑表筆C.歐姆表表盤(pán)的最左端為歐姆“0”刻度D.歐姆表表盤(pán)的中間刻度值為R中＝r＋Rg＋R0123圖10√√123解析歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的，A正確；電流從紅表筆進(jìn)，黑表筆出，B錯(cuò)誤；“∞”刻度在歐姆表表盤(pán)的最左端，C錯(cuò)誤；當(dāng)歐姆表指針指在中間刻度值時(shí)，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中間刻度值為R中＝r＋Rg＋R0，D正確.考點(diǎn)一閉合電路的動(dòng)態(tài)分析1.如圖1所示，R1阻值恒定，R2為熱敏電阻(熱敏電阻阻值隨溫度降低而增大)，L為小燈泡，當(dāng)R2所在位置溫度升高時(shí)A.R1兩端的電壓減小B.小燈泡的亮度變暗C.電流表的示數(shù)減小D.通過(guò)R2的電流減小基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練123456789101112圖1√123456789101112解析當(dāng)R2所在位置溫度升高時(shí)R2阻值減小，外電路總電阻減小，總電流增大，電流表的示數(shù)增大，R1兩端的電壓U1＝IR1增大，故A、C錯(cuò)誤；總電流增大，內(nèi)電壓增大，則路端電壓U＝E－Ir減小，并聯(lián)部分的電壓減小，所以燈泡L變暗，故B正確；通過(guò)L的電流減小，而總電流增大，則通過(guò)R2的電流增大，故D錯(cuò)誤.2.如圖2所示，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上端移動(dòng)時(shí)A.電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小B.電壓表和電流表的讀數(shù)都增大C.電壓表和電流表的讀數(shù)都減小D.電流表的讀數(shù)增大，電壓表的讀數(shù)減小12345678√1011129圖212345678101112解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻R增大，9由閉合電路歐姆定律知總電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大，則電壓表的讀數(shù)增大；電阻R2兩端的電壓U2＝E－I(r＋R1)增大，流過(guò)電阻R2的電流I2增大，則流過(guò)電流表的電流I3＝I－I2減小，即電流表的讀數(shù)減小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.3.在如圖3所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，開(kāi)關(guān)S閉合前燈泡LA、LB、LC均已發(fā)光.那么，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，LA、LB、LC三個(gè)燈泡的亮度變化情況是A.LA亮度不變，LB變亮，LC變暗B.LA變暗，LB變亮，LC變暗C.LA變亮，LB變暗，LC變亮D.LA變暗，LB變亮，LC亮度不變12345678√1011129圖3123456781011129解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，LC、LD并聯(lián)，并聯(lián)電阻減小，外電路總電阻R減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流I增大，LA的電壓UA＝E－Ir減小，電流IA減小，LA變暗；LB的電流IB＝I－IA增大，電壓UB增大，LB變亮；LC的電壓UC＝UA－UB，又因?yàn)閁A減小，UB增大，則UC減小，LC變暗，故B正確.4.(多選)在如圖4所示的電路中，電表均為理想電表.閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.電流表A讀數(shù)變大B.電壓表V1讀數(shù)變大C.電壓表V2讀數(shù)變大D.燈泡L變亮12345678101112√9√圖4123456781011129解析滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)，接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，總電流減小，內(nèi)電壓變小，路端電壓變大，電流表A讀數(shù)變小，電壓表V1讀數(shù)變大；總電流減小，燈L兩端電壓減小，燈泡L變暗，而路端電壓變大，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大，所以電壓表V2讀數(shù)變大，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確.5.(2020·牛欄山一中期中)在如圖5所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，A、B兩燈亮度的變化情況為A.A燈和B燈都變亮B.A燈和B燈都變暗C.A燈變亮，B燈變暗D.A燈變暗，B燈變亮12345678圖51011129√解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，并聯(lián)部分的總電阻變小，電路總電阻變小，總電流變大，123456781011129所以內(nèi)電壓變大，A燈的電壓變小，故A燈變暗；由于A燈的電流變小，而總電流變大，通過(guò)另一支路的電流變大，所以定值電阻的電壓變大，故燈泡B的電壓變小，可知B燈的功率變小，則B燈變暗，故選B.考點(diǎn)二歐姆表測(cè)電阻的原理6.以下是歐姆表原理的電路示意圖，正確的是12345678101112√9解析選項(xiàng)B的歐姆表中沒(méi)有可調(diào)電阻，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)A、D電流表的負(fù)極接到了電源的正極，A、D錯(cuò)誤；紅表筆應(yīng)接電源的負(fù)極，黑表筆應(yīng)接電源的正極，C正確.7.(多選)下列關(guān)于多用電表歐姆擋的說(shuō)法中，正確的是A.表盤(pán)刻度是不均勻的，從零刻度處開(kāi)始，刻度值越大處，刻度線越疏B.紅表筆是與表內(nèi)的電源正極相連的C.測(cè)電阻時(shí)，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測(cè)電阻D.為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近12345678√101112√9123456781011129解析由I＝

，電流I與對(duì)應(yīng)的待測(cè)電阻阻值Rx不成正比，多用電表歐姆擋表盤(pán)刻度是不均勻的，刻度值越大處刻度線越密，故A錯(cuò)誤；在歐姆表內(nèi)部黑表筆接的是電源的正極，故B錯(cuò)誤；測(cè)電阻時(shí)，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測(cè)電阻，故C正確；當(dāng)指針指在刻度盤(pán)的中間刻度附近時(shí)，測(cè)量的數(shù)據(jù)誤差最小，所以為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近，故D正確.8.(2020·西南大學(xué)附中期末考試)如圖6為利用歐姆表測(cè)量電阻Rx的電阻值的電路，歐姆表內(nèi)部表頭的滿偏電流為Ig＝3×10－4A、內(nèi)阻rg＝100Ω，電源的電