人教版高中物理课件《闭合电路中的欧姆定律(一)》

第十二章 电能 能量守恒定律

第2节 闭合电路欧姆定律（基础）

一、单项选择题

1．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ）

A．铅蓄电池两极间的电压为2V

B．铅蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能

C．电路中通过相同的电荷量时，铅蓄电池比1节干电池非静电力做的功多

D．铅蓄电池接入不同电路中，电动势会发生变化

2．为解决手机充电问题，市面上出现了免押共享充电宝服务。图示为小米某款充电宝的相关数据，下列说法正确的是（ ）

容量 10000mAh 匹配系统 安卓

输入 DC\5V\2A 输出 DC\5V\0.1A~2.5A

产品名称 小米 重量 300g

A．充电宝充电时将化学能转化为电能

B．充电宝放电时将电能转化为化学能

C．该充电宝充电时的输入电压为220V

D．若该充电宝给电池电荷量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满3次

3．若用E表示电源电动势，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=2U′ B．U′=E－U C．U=E＋Ir D．U=RERr 4．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（ ）

A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大

B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大

C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小

D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大

5．一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（ ）

A．E＝2.4V，r＝1Ω B．E＝3V，r＝2Ω

C．E＝2.4V，r＝2Ω D．E＝3V，r＝1Ω

6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列不正确的是（ ）

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资料来源于网络 仅供免费交流使用 人教版高中物理选修3-1

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

【巩固练习】

一、选择题

1．下列关于闭合电路的说法中，错误的是（ ）

A．电源短路时，电源的内电压等于电动势

B．电源短路时，路端电压为零

C．电源断路时，路端电压最大

D．电路的外电阻增加时，路端电压减小

2．（2015 民乐一中期末）如图所示，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(

)

A．电压表示数减小 B．电压表示数增大

C．电流表的示数减小 D．电流表的示数增大

3．如图所不是测电源电动势和内电阻时依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知（ ）

A．比值DEOE表示外电路电阻 B．比值ACCD表示电源内电阻

C．比值COAO表示电源电动势 D．矩形OCDE的面积表示电源的输出功率

4．(2015 衡水高三调)现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为rrr甲乙丙，，。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知Rrrr甲乙丙>，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是 ( )

A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大

B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大

C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大 精品文档 用心整理

资料来源于网络 仅供免费交流使用 D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大

5．如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（ ）

A．电源输出功率减小 B．L1上消耗的功率增大

- 1 - 4.2 测量电源的电动势和内阻

[学习目标] 1.掌握测量电源电动势和内阻的实验原理、实验电路和实验方法． 2.学会用图像法处理实验数据，探究误差产生的原因和减小误差的方法．

[知识探究]

一、实验原理和方法

1．公式法：如图4­2­1所示，由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.

图4­2­1

改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U和I值，组成方程组可求解E、r.

2．图像法：利用U＝E－Ir，建立U­I图像，根据测得数据描点画图，利用图线截距、斜率的意义求E、r.

二、实验器材

待测电池，电压表(0～3 V)，电流表(0～0.6 A)，滑动变阻器(10 Ω)，开关，导线．

三、实验步骤

1．确定电流表、电压表的量程，按图4­2­2连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端．

图4­2­2

2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数．

3．同样的方法，依次记录多组U、I值．

4．断开开关S，拆除电路．

5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻．

四、数据处理

为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：

1．公式法 - 2 - 利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录且如表所示：

实验序号

1

2

3

4

5 6

I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6

U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6

分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值

E＝E1＋E2＋E33，r＝r1＋r2＋r33作为测量结果．

2．图像法

把测出的多组U、I值，在U­I图中描点画图像，使U­I图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图4­2­3所示，由U＝E－Ir可知：

恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律（一）

[学习目标定位] 1.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、闭合电路的欧姆定律

1．闭合电路

(1)闭合电路由外电路和内电路组成，用电器、导线组成外电路，电源内部是内电路．

(2)若外电路是纯电阻电路，在时间t内，外电路产生的焦耳热为I2Rt，内电路产生的焦耳热为I2rt，电源内部非静电力做功为EIt.电源非静电力做功等于内、外电路消耗的电能．根据能量守恒定律有：EIt＝I2Rt＋I2rt.

2．闭合电路的欧姆定律

(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)闭合电路欧姆定律的三种表达形式：I＝ER＋r；E＝IR＋Ir；E＝U外＋U内.

(3)电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，沿电流方向电势降低．电源的电动势等于内外电路电势降落之和．

[延伸思考] 闭合电路欧姆定律的三种表达形式的适用范围是否相同？

答案 不相同．I＝ER＋r和E＝IR＋Ir只适用于外电路是纯电阻的电路．E＝U外＋U内适用于任何电路．

二、 路端电压与负载的关系

1．电路中，消耗电能的元件常常称为负载，负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化．

2．路端电压的表达式：U＝E－Ir＝E－ER＋r·r.

3．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：

①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．

②当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时I＝Er，U＝0，即电源短路时的路端电压等于0. 三、路端电压与电流的U－I关系图