高中物理2.4电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律教学设计教科版选修3_1

电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律教学目标(内容框架)（一）知识与技能1. 知道电动势和内阻是用来表征电源特性的两个物理量。

2. 明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。

3. 掌握闭合电路欧姆定律，学会分析简单的闭合电路（二）过程与方法1、通过演示和学生实验，激发学生寻找小灯泡“丢失的电压”，感悟到是电源有内阻，加深对电源电压以及内阻的理解2.用可变内阻的电池进行演示实验，探索得到电源端电压与内电压的变化规律和闭合电路欧姆定律的重要表达形式之一；3. 从能的转化与守恒角度，理论推导出闭合电路欧姆定律。

（三）情感、态度与价值观通过发现问题到解决问题这一完整的教学过程，学生亲身感受知识的建立过程，得到成功的体验，享受成功的愉悦，增加了探索自然规律的兴趣。

教学重难点重点：闭合电路欧姆定律的内容及其理解难点：从能量转化的角度推导出闭合电路欧姆定律；应用定律解释实际问题教学流程示意(可选项)教学过程(文字描述)情景引入：教师活动：打开手电筒，小灯泡发光微弱，疑问，是不是电池快没电了？取出电池，用电压表测量有2.7V；请学生读出小灯泡额定电压是2.5V.疑问：1、那小灯泡不应该超常发光么，实际发光那么微弱，究竟谁把小灯泡该得到的电压拿去了？2、手电筒里面装的是两节1.5V的干电池，以及额定电压2.5V的小灯泡，怎么这样设计手电筒呢?为什么不装额定电压为3V的小灯泡？带着这个问题我们走进今天这节课（板书）：闭合电路欧姆定律新课讲授教师活动：展示实验电路图，请同学思考回答：学生活动：根据初中所学知识，猜测现象，分析原因。

可能就是分压导致小灯泡变暗。

教师活动：利用准备好的电路板演示实验学生活动：观察实验，与猜测相符合教师活动：进一步质疑，如果去掉R0，小灯泡亮暗又会怎样？学生猜想1：会变暗，就像手电筒那个实验，灯泡得不到全部电源电压；学生猜想2：不会变暗，并联关系，电压一样且不变。

教师：请大家自己去试试看学生实验探索：按电路图连接实物图，观察现象学生交流汇报实验结果：随着闭合开关，小灯泡逐步变暗教师活动：（有限长度的铜制导线，以及开关的电阻都很小，可以忽略不计）如此说来，电源里面也应该有电阻，我们可以叫它内电阻，简称内阻。

4电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律(教师用书独具)●课标要求1．知道电源的电动势和内阻．2．理解闭合电路的欧姆定律．3．测量电源的电动势和内电阻．●课标解读1．知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置．2．了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和非静电力做功与能量间转化的关系．3．了解电源电动势及内阻的含义．4．理解闭合电路欧姆定律，理解内外电路的电势降落．5．会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，并能进行电路分析与计算．●教学地位闭合电路欧姆定律的应用是高考命题的热点，常与其他电路知识相结合，以选择题的形式出现.(教师用书独具)●新课导入建议日常生活中我们会接触到各种各样的电源，如石英钟、遥控器中用的干电池(1号、5号、7号等)；摩托车、汽车、电动车上用的蓄电池；手机中用的锂电池；电子手表中用的钮扣电池等．干电池、手机中的锂电池、钮扣电池和一节铅蓄电池的电动势各是多大？同一个电池对不同电阻供电时，电池两极电压和电路中的电流与外电路电阻有什么关系？今天我们就来解决这些问题．●教学流程设计课前预习安排：1．看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个学生步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路)步骤7：完成“探究3”(重在讲解规律方法技巧步骤6：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同步骤5：让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评步骤4：教师通过例题讲解总结闭合电路动态问题的分析方法步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.(1)电源的电动势①电源：把其它形式的能转化为电能的装置．②电动势(ⅰ)大小等于没有接入电路时两极间的电压，用字母E表示．(ⅱ)物理意义：表示电源把其他形式的能转化成电势能的本领．(2)电源的内阻电源内部也是一段电路，也有电阻，它就是电源的内电阻，简称内阻，常用符号r来表示．2．思考判断(1)电源提供的电能越多，电源的电动势越大．(×)(2)电池是将化学能转化为电势能，光电池是将光能转化为电势能．(√)(3)当电路中通过1库仑的电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值．(√)3．探究交流电源的电动势和外接电路的负载有什么关系？【提示】电源的电动势只和电源本身有关，与所接的负载无关.1.(1)闭合电路只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流．用电器、导线组成外电路，电源内部是内电路．在外电路中，沿电流方向电势降低，在内电路中电流从负极到正极．(2)闭合电路欧姆定律①内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小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：I＝ER＋r.③适用范围：外电路为纯电阻电路．2．思考判断(1)电源的电动势等于外电路电阻两端的电压．(×)(2)对整个闭合电路来说，内、外电阻串联，它们分担的电压之和等于电源电动势的大小．(√)(3)在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质上就是电压．(×)3．探究交流闭合电路欧姆定律公式中，E 、R 、r 的物理意义各是什么？【提示】 E 代表电源的电动势，R 代表外电路的电阻，r 代表内电路的电阻.路端电压与外电阻、电流的关系(1)U ＝E －Ir ，对给定的电源来说，E 和r 是一定的①当外电阻R 增大时，电流I 减小，内电压减小，路端电压增大，当外电路断开，即R 为无穷大时，I ＝0，U 内＝0，U 外＝E .这就是说，开路时的路端电压等于电源电动势．②当外电阻R 减小时，电流I 增大，内电压增大，路端电压减小． ③当电源两端短路时，则电阻R ＝0，此时电流I ＝Er ，叫短路电流．(2)路端电压与电流的关系图像由U ＝E －Ir 可知，U －I 图像是一条向下倾斜的直线．如图2－4－1所示：图2－4－1①图线与纵轴截距的意义：电源电动势． ②图线与横轴截距的意义：短路电流． ③图线斜率的意义：电源的内阻． 2．思考判断(1)当电源短路时，路端电压等于电源的电动势．(×)(2)由于电源内阻很小，所以短路时会形成很大的电流，为保护电源，绝对不能把电源两极直接相连接．(√)(3)电源断开时，电流为零，所以路端电压也为零．(×) 3．探究交流上述路端电压U 与电流I 的图像中，UI表示外电阻还是内电阻？【提示】 因U 为路端电压，U I 表示外电阻R 的大小，而ΔUΔI 表示图线斜率，就是电源内阻的大小.1．用电压表测量闭合电路电源两端的电压，电压表的示数等于电源电动势吗？ 2．在含有电动机的电路中，能用闭合电路的欧姆定律求电流吗？3．当外电路的电阻增大时，闭合电路中的电流如何变化？路端电压是增大还是减小？ 1．对闭合电路的欧姆定律的理解 (1)I ＝ER ＋r或E ＝IR ＋Ir ，只适用于外电路为纯电阻电路的情况，对外电路中含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)的电路不适用．(2)E ＝U 外＋U 内＝U 外＋Ir ，即电源电动势等于内外电路的电压之和．普遍适用于外电路为任意用电器的情况，当外电路断开时，I ＝0，内电压U 内＝Ir ＝0，U 外＝E ，即只有当外电路断开时，电源两端的电压才等于电动势．(3)将电压表接在电源两极间测得的电压U 外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以U 外<E .(4)电动势和路端电压虽然是有相同的单位且有时数值也相同，但二者是本质不同的物理量．电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式的能的本领大小．2．闭合电路动态分析的步骤闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化的问题分析的基本步骤是：(1)明确各部分电路的串并联关系，特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压．(2)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化． (3)根据闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r判断电路中总电流如何变化． (4)根据U 内＝Ir ，判断电源的内电压如何变化．(5)根据U 外＝E －U 内，判断电源的外电压(路端电压)如何变化． (6)根据串并联电路的特点判断各部分电路的电流或电压如何变化．1．在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)．2．某支路开关断开时，相当于该支路电阻增大，开关闭合时，相当于该支路电阻减小．(2012·雅安高二检测)电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图2－4－2所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表读数减小D ．电压表读数减小，电流表读数增大【审题指导】 首先根据滑片的移动情况判断R 连入电路的阻值如何变化，然后判断外电阻如何变化，外电压如何变化，进而分析各部分电压及电流的变化．【解析】 由电路图可知，滑动变阻器的触头向b 端滑动时，其连入电路的阻值变大，导致整个电路的外电阻R 外增大，由U ＝E R 外＋r R 外＝E 1＋r R 外知路端电压即电压表的读数变大；而R 1的分压UR 1＝E R 外＋r R 1减小，故R 2两端的电压UR 2＝U －UR 1增大，再据I ＝UR 2R 2可得通过R 2的电流即电流表的读数增大，所以A 项正确．【答案】A直流电路的动态分析1．引起电路特性发生变化主要有三种情况：(1)滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化；(2)电键的闭合、断开或换向(双掷电键)使电路结构发生变化；(3)非理想电表的接入使电路的结构发生变化．2．进行动态分析的常见思路是：由部分电阻变化推断外电路总电阻(R外)的变化，再由全电路欧姆定律I总＝ER外＋r讨论干路电流I总的变化，最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况．3．分析方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”．即从阻值变化入手，由串并联规律判知R总的变化情况，再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况．(2)结论法——“并同串反”：“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大．(3)特殊值法与极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论．图2－4－31．如图2－4－3所示电路，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．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大【解析】当R0滑动端向下滑动时，R0减小，则电路中总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，所以电压表示数减小，又由于R1两端电压增大，R1两端电压减小，故电流表示数减小，A项正确．【答案】 A1．闭合电路的U－I图像与电阻的U－I图像有什么不同？2．如何在闭合电路的U－I图像上确定电源的电动势和内电阻？1．闭合电路U－I图像的物理意义反映路端电压U随电流I的变化关系，如图2－4－4所示是一条斜向下的直线．图2－4－42．闭合电路U －I 图像的应用(1)当外电路断路时(即R →∞，I ＝0)：纵轴上的截距表示电源的电动势E (E ＝U 端)； 当外电路短路时(R ＝0，U ＝0)：横坐标的截距表示电源的短路电流I 短＝E /r . (2)图线的斜率：其绝对值为电源的内电阻．(3)该直线上任意一点与原点连线的斜率：表示该状态时外电阻的大小．(2013·巴中高二检测)电源与电阻R 组成串联电路，路端电压U 随电流的变化图线及电阻R 的U －I 图线如图2－4－5所示，求：图2－4－5(1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压．【审题指导】 审题时应把握以下两点： (1)明确每一条图线的物理意义． (2)明确两条图线上交点的物理意义． 【解析】 (1)由图像可知电源电动势：E ＝4 V ，短路电流I 短＝4 A 所以电源内阻为：r ＝EI 短＝1 Ω.(2)由图像知：电源与电阻串联后的电流为I ＝1 A 此时对应路端电压为U ＝3 V . 【答案】 (1)4 A 1 Ω (2)3 V路端电压的U－I图像表示的是电源的性质，电阻的U－I图像表示的是导体的性质，只有在两图像的交点上才能把两方面知识结合起来．2．如图2－4－6所示，a、b为两电源的路端电压U和电路中的电流I的关系图线，则()图2－4－6A．a电源电动势等于b电源的电动势B．a电源的内阻大于b电源的内阻C．若电流变化相同，a路端电压变化小D．若路端电压变化相同，a电流变化大【解析】由图知与U轴交点表电动势，故A对．斜率绝对值表示内阻大小，故B错．由右图知当ΔI相同时，ΔU b＞ΔU a，故C正确．若ΔU相同，则有ΔI b＜ΔI a，故D对．【答案】ACD图2－4－7如图2－4－7所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻忽略不计，R 1、R 2、R 3、R 4均为定值电阻，C 是电容器，开关S 是断开的，现将开关S 闭合，则在闭合S 后的较长时间内，通过R 4的电荷量是多少？【规范解答】 S 断开时，电源与R 1、R 2串联，R 3、R 4和电容器串联后与R 2并联，由于电容器可看做断路，故R 3、R 4上电压为零，电容器上的电压等于R 2的电压，且上极板电势高，带正电．Q 1＝CR 2E R 1＋R 2S 闭合时，R 1、R 2串联后与R 3并联，R 4和电容器串联后并联在R 1两端，电容器上的电压等于R 1两端的电压，且上极板电势低，带负电．Q 2＝CR 1ER 1＋R 2闭合S 后的较长时间内，通过R 4的电荷量为Δ Q ＝Q 1＋Q 2＝CR 2E R 1＋R 2＋CR 1ER 1＋R 2＝CE .【答案】 CE分析含电容器的直流电路时注意的四点1．在直流电路中，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，一旦电路达到稳定状态，在电容器处电路看做是断路．2．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压．3．当电容器和用电器并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联用电器两端的电压相等．4．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电．可以根据正极板电荷变化情况来判断电流方向．【备课资源】(教师用书独具)电池组用电器在额定电压和额定电流下才能正常工作．为了使用电器正常工作，必须配有合适的电源．然而，任何一个电池都有一定的电动势和允许通过的最大电流．为此，必须将若干个电池组成电池组，以适应不同规格用电器的需要．通常都是用相同的电池组成电池组．设每个电池的电动势为E，内阻为r，若将n个电池的正极和负极依次连接起来，便组成了串联电池组．串联电池组的电动势和内阻分别为：E串＝nE，r串＝nr.若将n个电池的正极和正极相连接，负极和负极相连接，便组成了并联电池组．并联电池组的电动势和内阻分别为：E并＝E，r并＝rn.1．下列说法中正确的是()A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于断路时两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高【解析】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．而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以A选项错，C选项对．当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，R外＝0，这时路端电压为零，所以B正确，D选项错．【答案】BC2．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【解析】根据闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir，当外电路短路时，R＝0，E＝Ir，U＝0，所以A、B正确；当外电路断路时，I＝0，Ir＝0，E＝U外，C正确；电路的外电阻增加时，路端电压应增大，D错误．【答案】 D3．(2012·天津高二检测)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和电阻r为()A．E＝2.4 V，r＝1 ΩB．E＝3 V，r＝2 ΩC．E＝2.4 V，r＝2 ΩD．E＝3 V，r＝1 Ω【解析】因为电路断开时路端电压为3 V，所以E＝3 V当R ＝8 Ω时，U ＝2.4 V ，所以I ＝U R ＝2.48 A ＝0.3 AE ＝U ＋Ir ，所以r ＝2 Ω. 【答案】 B4．如图2－4－8所示，当R 3的触头向右移动时，电压表V 1和电压表V 2的示数的变化量分别为ΔU 1和ΔU 2(均取绝对值)．则下列说法中正确的是( )图2－4－8A ．ΔU 1>ΔU 2B ．ΔU 1<ΔU 2C ．电压表V 1的示数变小D ．电压表V 2的示数变小【解析】 当R 3的触头向右移动时，接入电路的电阻减小，电源输出电流增大，电压表V 2的示数变大，电压表V 1的示数变小，选项C 正确，D 错误；设电源内阻为r ，内阻上电压变化量为ΔU r ＝ΔIr ，当R 3的触头向右移动时，U r 增大，U 2增大，U 1减小，所以ΔU 1>ΔU 2，选项A 正确，B 错误．【答案】 AC5．如图2－4－9所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为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 ，求电源的电动势和内阻．图2－4－9【解析】 方法一：当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 得E ＝1.6 V ＋0.4r ；当S 断开时，只有R 1接入电路，由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 得E ＝(1.6＋0.1)V ＋(0.4－0.1)r ，由上两式得E ＝2 V ，r ＝1 Ω.方法二：(图像法)画出U －I 图像如图所示，因为图线的斜率r ＝|ΔUΔI |＝1 Ω，由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir ＝1.6 V ＋0.4×1 V ＝2 V ，故电源电动势为2 V.【答案】 E ＝2 V r ＝1 Ω1．对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是( ) A ．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势 B ．1号干电池的容量比5号干电池的容量大 C ．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D ．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I 相同，则它们做功的快慢相同 【解析】 电池的电动势取决于正、负极材料及电解液的化学性质，与体积大小无关，A 错．电池的容量与体积大小有关，B 正确．电池的内阻与体积大小无关，C 错.1号和5号电池电动势相同，电流相同时，做功快慢也相同，D 正确．【答案】 BD2．一太阳能电池板，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的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压为( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V【解析】 由题意知它的开路电压为800 mV ，可知电源电动势为800 mV ，由题意短路电流为40 mA ，而短路电流I 短＝Er ，可得电源内阻为r ＝20 Ω，该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，内外电阻相等，即路端电压为400 mV ＝0.40 V ，所以D 对．【答案】 D 3.图2－4－10如图2－4－10所示为某一电源的U －I 曲线，由图可知( ) A ．电源电动势为2 V B ．电源内电阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A【解析】 在U －I 图知，电源的电动势E ＝2 V ．r ＝|Δ U Δ I |＝1.26 Ω＝0.2 Ω.当U ＝1 V 时，I ＝E －U r ＝10.2A ＝5 A【答案】 AD图2－4－114．如图2－4－11所示电路中，当电阻箱R 由2 Ω改为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻为( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．3 ΩD ．4Ω【解析】 设电源电动势为E ，内阻为r 当R ＝2 Ω时的电流为I 则I ＝E2＋r①由题意可知12I ＝E6＋r②联立①②解得r ＝2 Ω，故选项B 正确． 【答案】 B 5.图2－4－12(2012·阿坝州高二检测)在图2－4－12所示电路中E 为电源，其电动势E ＝9.0 V ，内阻可忽略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻R ＝30 Ω；L 为一小灯泡．其额定电压U ＝6.0 V ，额定功率P ＝1.8 W ；K 为电键．开始时滑动变阻器的触头位于B 端，现在接通电键K ，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置C 处时，小灯泡刚好正常发光，则CB 之间的电阻应为( )A ．10 ΩB ．20 ΩC ．15 ΩD ．5 Ω【解析】 本题中小灯泡正好正常发光，说明此时小灯泡达到额定电流I额＝P /U ＝1.8/6.0 A ＝0.3 A ，两端电压达到额定电压U 额＝6.0 V ，而小灯泡和电源、滑动电阻AC 串联，则电阻AC 的电流与小灯泡的电流相等，则R AC ＝U AC I AC ＝E －U L I AC ＝9.0－6.00.3 Ω＝10 Ω，R CB ＝R －R AC ＝(30－10) Ω＝20 Ω，所以B 选项正确．【答案】 B6．如图2－4－13所示电路中，4个电阻阻值均为R ，开关S 闭合时，有质量为m 、带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间．现断开开关S ，则下列说法正确的是( )图2－4－13A ．小球带负电B ．断开开关后电容器的带电量减小C ．断开开关后带电小球向下运动D ．断开开关后带电小球向上运动【解析】 由电路图知，电容器的上极板带正电，小球受到向上的电场力而平衡，所以小球带负电，A 正确．当开关S 断开后，电容器两端的电压(即竖直方向电阻的分压)变小，电容器的带电量减小，小球受到的电场力变小，小球将向下运动，B 、C 正确，D 错误．【答案】 ABC7．如图2－4－14所示是一实验电路图．在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( )图2－4－14A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．流过电源的电流变小D ．电路的总电阻变大【解析】 当滑片向b 端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小，D 错．根据I ＝ER 总，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有E ＝Ir ＋U外，可知路端电压在减小，A 对，C 错．流过电流表的示数为I ＝U 外R 3，可知电流在减小，B 错．【答案】 A 8.图2－4－15(2011·海南高考)如图2－4－15所示E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，○V与Ⓐ分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则() A．○V的读数变大，Ⓐ的读数变小B．○V的读数变大，Ⓐ的读数变大C．○V的读数变小，Ⓐ的读数变小D．○V的读数变小，Ⓐ的读数变大【解析】S断开时，外电路总电阻增大，总电流减小，故路端电压增大，电压表示数增大，由于R3两端电压增大，故通过R3的电流增大，电流表示数增大，故B正确．【答案】 B9.(2012·武汉高二检测)如图2－4－16所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()2－4－16A．电流表坏了或未接好B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C．灯L2的灯丝断了或灯座未接通D．电流表和灯L1、L2都坏了【解析】由于闭合开关，两灯不亮，电流表无示数，可以判定电路中某处断路，电压表有示数，所以应是a经L1到b点间有断路，故B正确．【答案】 B10.图2－4－17法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应，共同获得2007年诺贝尔物理学奖．所谓“巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象．物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用，他们的探究如下：为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图2－4－17所示是磁报警装置一部分电路示意图，其中R B是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将()A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大【解析】当R B处出现断针时，R B减小，R总减小，I总增大，I总r增大，U ab＝E－I总r将减小；由于I总增大，所以R1分压增大，U R1＋U RB ＝U ab，可得U RB减小，I R3减小，由I R3＋I＝I总，可得I增大．【答案】 C11.图2－4－18如图2－4－18所示的电路中，电源的电动势E ＝3.0 V ，内阻r ＝1.0 Ω；电阻R 1＝10 Ω，R 2＝10 Ω，R 3＝30 Ω，R 4＝35 Ω；电容器的电容C ＝10 μF.电容器原来不带电．求接通电键K 并达到稳定的过程中流过R 4的总电荷量．【解析】 由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为R ＝R 1(R 2＋R 3)R 1＋R 2＋R 3＋r ＝9.0 Ω 由欧姆定律得通过电源的电流I ＝E /R ＝1/3 A电源的路端电压U ＝E －Ir ＝8/3 V电阻R 3两端的电压U ′＝R 3R 2＋R 3U ＝2 V 通过R 4的总电荷量就是电容器的带电荷量Q ＝CU ′＝2.0×10－5 C【答案】 2.0×10－5 C 12．如图2－4－19所示的电路中，电阻R 1＝9 Ω，R 2＝15 Ω，电源电动势E ＝12 V ，内电阻r ＝1 Ω.求当电流表示数为0.4 A 时，变阻器R 3的阻值为多大？图2－4－19【解析】 R 2两端的电压U 2＝I 2R 2＝0.4×15 V ＝6 V ，设总电流为I ，则有：E －I (r ＋R 1)＝U 2，即12－I (1＋9)＝6，解得I ＝0.6 A ，通过R 3的电流I 3＝I －I 2＝(0.6－0.4)A ＝0.2 A ，所以R 3的阻值为：R 3＝U 2I 3＝60.2Ω＝30 Ω. 【答案】 30 Ω。

高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计一、教材分析1、本节内容在教材中的地位和作用《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》（选修3—1）中是第二章第七节的内容，电动势作为单独的一节在前面已经介绍，所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律，然后研究路端电压跟负载的关系。

《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一，它与我们的生活、生产和科学技术息息相关，只有掌握了这部分内容，才能有效的应用它解决实际问题。

2、教学目标结合教材内容和学生的特点，本节课的教学目标定位如下：知识与技能①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和；②理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决电路有关的问题；③理解路端电压与负载（或干路电流）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

过程与方法①通过学生实验：探索闭合电路中路端电压与负载的关系，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法；②通过利用闭合电路欧姆定律解决一些问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

情感与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。

3、教学中的重点和难点重点：1、闭合电路欧姆定律；2、路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系。

难点：路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系及U—I图线的物理意义的理解。

二、教学设计思想在这节课的设计过程中，首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题，这样能激发学生的求知欲望，并能很快切入主题；然后利用能量转化守恒定律，分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律，并用滑滑梯动画类比帮助学生理解；关于路端电压U和负载R的关系的探索，教师介绍实验原理电路图，采用学生分组实验，引导学生用导学卡，在实验中发现规律，交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象，再鼓励学生代表将自己的探究成果与大家共享。

4。

电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律一、电源电动势1．电源：把____________转化为电能的装置．2．电动势（1)物理意义:表征电源把________转化为电能本领的物理量．（2)大小：在数值上等于电源__________时两极间的电压．电动势符号E,单位：____，符号：____。

3．电源的内阻：电源________上的电阻．预习交流1电源的电动势和外接电路的负载有什么关系？二、闭合电路欧姆定律1．闭合电路组成(1）外电路:电源____的电路，如图所示．(2)内电路：电源____的电路,如图所示．2．电流方向与电势升降的关系在外电路，沿电流方向电势____；在内电路，沿电流方向电势____．3．电动势与电势降落的关系在闭合电路中，内、外电路电势的降落等于电源的电动势，即E＝________或E＝________.4．闭合电路欧姆定律（1）内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成____，跟内、外电路的电阻之和成____．(2）公式I＝________。

5．路端电压与电流的关系公式:U＝______。

6．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大电流I____错误!外电压U____.外电阻R增大到无限大(断路）电流I＝0错误!外电压U＝____。

(2）外电阻R减小电流I____错误!外电压U____。

外电阻R等于零(短路）电流I＝______错误!外电压U＝____.预习交流2思考一下，闭合电路欧姆定律中，若外电阻无穷大，电动势和路端电压有什么关系?若外电阻极小，接近于零时，电动势和内电压有什么关系？答案：一、1。

其他形式的能2．(1）其他形式的能(2)没有接入外电路伏特V3．内部电路预习交流1：提示:电源的电动势只和电源本身有关,与所接的负载无关．二、1。

(1)外部(2）内部2．降低升高3．U外＋U内IR＋Ir4．(1)正比反比(2)错误!5．E－Ir6．（1)减小增大E（2)增大减小错误!0预习交流2：提示：若外电阻无穷大,电动势近似等于路端电压，若外电阻极小，接近于零,电动势近似等于内电压．在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点一、电源的电动势和内阻1．试分析电动势和电势差的物理意义有何不同？2．干电池和蓄电池的电动势不同，说明了什么？3．讨论电源内部能量的转化情况是怎样的？4．干电池的电动势是多少？如何用最简易的方法测量?下列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，电动势就越大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1。

新高中物理第二章直流电路第4节电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律教学案教科版选修3_1 电源的电动势和内阻__闭合电路欧姆定律1．世界上最早的电池叫伏打电池。

2．电源是将其他形式的能转化为电势能的装置。

3．电动势是表征电源将其他形式的能转化为电势能的本领的物理量，其大小等于电源未接入电路时两极间的电势差。

4．闭合电路欧姆定律的表达式I＝ER＋r，此式仅适用于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。

5．公式E＝U＋U′＝U＋Ir适用于任何电路。

6．几节电动势为E0、内阻为r0的电池串联后总电动势E＝nE0，总内阻r＝nr0。

一、电源的电动势和内阻1．电源将其他形式的能转化为电势能的装置。

2．电动势(1)大小：数值上等于不接入电路时电源两极间的电势差。

(2)符号：E，单位：伏特，用V表示。

(3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领。

(4)几种电池的电动势3．电源的内阻电源内部电路的电阻。

二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路组成(1)电路⎩⎨⎧外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低。

内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高。

(2)电阻⎩⎪⎨⎪⎧外电阻：外电路的电阻。

内电阻：内电路的电阻。

(3)电压⎩⎪⎨⎪⎧路端电压外电压U ：外电路两端的电压， U ＝IR 纯电阻电路。

内电压U ′：内电阻r 两端的电压，U ′＝Ir 。

2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小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：I ＝ER ＋r。

(3)适用范围：纯电阻电路。

(4)一般电路的常用公式及变形：E ＝U ＋U ′＝U ＋Ir 或U ＝E －Ir 。

3．路端电压与电流的关系U ＝E －Ir ，反映了路端电压随电流的变化关系。

用图像表示为如图2­4­1所示。

图2­4­1(1)横轴上的截距表示短路电流。

电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律[学习目标] 1.[物理观念]知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置．2.[物理观念]了解电路中自由电荷定向移动过程中静电力和非静电力做功与能量转化间的关系． 3.[物理观念]了解电源电动势及内阻的含义． 4.[物理观念]理解闭合电路欧姆定律，理解内、外电路的电势降落． 5.[科学思维]会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，并能进行电路分析与计算．一、电源的电动势和内阻1．电源将其他形式的能转化为电能的装置．2．电动势(1)大小：数值上等于不接入电路时电源两极间的电压．(2)符号：E，单位：伏特，用V表示．(3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领．3．电源的内阻电源内部电路上的电阻叫电源的内电阻，简称内阻．二、闭合电路欧姆定律1．闭合电路的组成(1)电路⎩⎪⎨⎪⎧外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低.内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高.(2)电阻⎩⎪⎨⎪⎧外电阻：外电路的电阻.内电阻：内电路的电阻.(3)电压⎩⎪⎨⎪⎧路端电压外电压U：外电路两端的电压，U＝IR纯电阻电路.内电压U′：内电阻r两端的电压，U′＝Ir.2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小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：I＝ER＋r.(3)适用X围：纯电阻电路．(4)一般电路的常用公式及变形：E＝U＋U′＝U＋Ir或U＝E－Ir.3．路端电压与电流的关系U＝E－Ir，反映了路端电压随电流的变化关系．用图像表示为如图所示．(1)横轴上的截距表示短路电流．(2)纵轴上的截距表示电动势．(3)斜率的绝对值表示内阻．4．路端电压与负载的关系1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)外电路中，沿电流方向电势降低；内电路中，沿电流方向电势升高．(√)(2)在闭合电路中，当外电路断开时，路端电压等于零；当外电路短路时，电路中的电流无穷大．(×)(3)I＝ER＋r、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路，而U外＝E－Ir、E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．(√)(4)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(√)2．在如图所示电路中，当变阻器滑片向上移动时( )A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小B [当滑片向上移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，并联电路电阻减小，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r知，I 增大，由U ＝E －Ir 知U 减小，即电压表示数减小，而U ＝U ′＋U 并，U ′＝IR ，I 增大，U ′增大，U 并减小，I R ＝U 并R减小，故电流表示数增大．B 项正确．]3.用如图所示的电路测定电源电动势和内阻．其中为电压表(其电阻足够大)，定值电阻R ＝7.0 Ω.在开关未接通时，的读数为6.0 V ；开关接通后，的读数变为5.6 V ．那么，电池组的电动势和内阻分别是 ( )A ．6.0 V,0.5 ΩB ．6.0 V,1.25 ΩC ．5.6 V,1.25 ΩD ．5.6 V,0.5 ΩA [开关未接通时，电压表的示数即电源电动势故E ＝6.0 V ；I ＝U 外R＝5.67A ＝0.8 A ，r＝E －U 外I＝6－5.60.8Ω＝0.5 Ω.]闭合电路欧姆定律的理解及应用1.(1)I ＝ER ＋r.(2)E ＝U 外＋U 内．(3)E ＝IR ＋Ir .2．当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U 内＝0，此时E ＝U 外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压．3．I ＝ER ＋r或E ＝I (R ＋r )只适用于外电路为纯电阻的闭合电路，U 外＝E －Ir 和E ＝U 外＋U 内适用于所有的闭合电路．4．闭合电路欧姆定律反映的只是电动势和电压的数量关系，它们的本质是不同的：电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能本领的大小；而路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式能的本领大小．【例1】 如图所示电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝2 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝3 Ω.(1)若在C 、D 间连一个理想电压表，其读数是多少？ (2)若在C 、D 间连一个理想电流表，其读数是多少？思路点拨：C 、D 间⎩⎪⎨⎪⎧接入理想→断路→R 3中无电流接入理想→短路→R 2与R 3并联解析：(1)若在C 、D 间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E R 1＋R 2＋r ＝124＋6＋2A ＝1 A理想电压表读数为U V ＝I 1R 2＝6 V .(2)若在C 、D 间连一个理想电流表，这时电阻R 2与R 3并联，并联电阻大小R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝6×36＋3Ω＝2 Ω根据闭合电路欧姆定律，有I2＝ER1＋R23＋r＝124＋2＋2A＝1.5 A理想电流表读数为I′＝R2R2＋R3I2＝66＋3×1.5 A＝1 A．答案：(1)6 V (2)1 A闭合电路问题的求解方法(1)分析电路特点：认清各元件之间的串、并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流．(2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路欧姆定律直接求出，也可以利用各支路的电流之和来求．(3)应用闭合电路欧姆定律解决问题时，应根据部分电路欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流．[跟进训练]训练角度1 对电动势的理解1．(多选)关于电动势和电压，下列说法正确的是( )A．电动势E是由电源本身决定的，跟外电路无关B．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样C．电动势不是电压，但它数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量AD[电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，只与电源本身有关，而电压是反映通过电场力做功把电能转化为其他形式的能本领大小的物理量，二者物理意义不同单位相同，但从闭合电路欧姆定律知二者在数值上存在关系，即E＝U外＋U内，电动势在数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极非静电力做功的大小，A、D正确，B、C错误．.]训练角度2 闭合电路欧姆定律的理解及应用2．如图(a)所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6 V和4 V，当只有电压表V2接入电路中时，如图(b)所示，示数为9 V，电源的电动势为( )A．9.8 V B．10 VC．10.8 V D．11.2 VC[当电压表V1、V2串联接入电路中时，E＝6 V＋4 V＋I1r＝10 V＋4R Vr①当只有电压表V2接入电路中时，E＝9 V＋I2r＝9 V＋9R Vr②由①②联立得E＝10.8 V，故C项正确．]路端电压与负载的关系1．U­I图像的函数表达式U＝E－Ir.2．U­I图像特点位于第一象限，与横纵坐标轴相交的倾斜直线，如图所示．3．推论(1)外电路断路时，I ＝0，由U ＝E －Ir 知，U ＝E ，所以U ­I 图像纵轴上的截距表示电源的电动势E ，即断路时，路端电压在数值上等于电源的电动势．(2)外电路短路时：U ＝0，所以U ­I 图像横轴上的截距表示电源的短路电流I 短＝E r，因此电源的内阻r ＝EI 短，即内阻等于U ­I 图像斜率的绝对值．【例2】 电路如图甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U 随电流I 的变化图线及外电阻的U ­I 图线分别如图乙所示，求：(1)电源的电动势和内阻． (2)电路的路端电压．思路点拨：①由过原点的斜线的斜率可以求出外电阻的阻值． ②由不过原点的斜线的斜率可以求得电源的内电阻． ③两条图线交点表示“工作点”．解析：(1)由题图乙所示U ­I 图线知，电源电动势E ＝4 V ，短路电流I 短＝4 A ，故内阻r ＝EI 短＝1 Ω.(2)由题图甲、乙知，电源与电阻串联时，电流I ＝1 A ，此时对应路端电压U ＝3 V. 答案：(1)4 V 1 Ω (2)3 V电阻的U ­I 图像与电源的U ­I 图像的区别电阻电源U­I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＝UI，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外和干路电流I的变化[跟进训练]训练角度1 电源的U­I图像1.(多选)如图所示为某一电源的U­I图线，由图可知( )A．电源电动势为2 VB．电源内电阻为13ΩC．电源短路时电流为6 AD．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 AAD[在本题的U－I图线中，纵轴截距表示电源电动势，A正确；横轴截距表示短路电流，C错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r＝2－0.86Ω＝0.2 Ω，B错误；当路端电压为1 V 时，内电阻分得的电压U 内＝E －U 外＝2 V －1 V ＝1 V ，则电路中的电流I ＝U 内r＝10.2A ＝5 A ，D 正确．] 训练角度2 闭合电路欧姆定律的应用2．“神舟九号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．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 VB ．0.2 VC ．0.3 VD ．0.4 VD [电池没有接入外电路时，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＝E r ，所以电池内阻r ＝EI 短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，该电池与20Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I ＝ER ＋r ＝80020＋20mA ＝20 mA ，所以路端电压U ＝IR＝400 mV ＝0.4 V ，D 正确．]闭合电路的动态分析方法1.程序法基本思路：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 内的变化→U 外的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U →变化支路．2．结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大．【例3】 (多选)如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )A ．A 的示数增大B ．V 2的示数增大C ．ΔU 3与ΔI 的比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 2思路点拨：①理想电压表V 1、V 2、V 3分别测量哪部分电压． ②理想电流表A 测干路中的电流．ACD [理想电压表V 1、V 2、V 3分别测量定值电阻两端的电压、路端电压、滑动变阻器两端的电压，理想电流表A 测量干路中的电流．滑动变阻器滑片向下滑动，连入电路的阻值变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流增大，A 示数增大，内电压增大，路端电压减小，即V 2示数减小，故选项A 正确，选项B 错误；因为U 1＝IR ，U 2＝E －Ir ，所以ΔU 1ΔI ＝R 、ΔU 2ΔI ＝r ，而R >r ，所以ΔU 1＞ΔU 2，故选项D 正确；因为ΔU 3ΔI ＝R ＋r 、ΔU 2ΔI ＝r ，所以ΔU 3ΔI ＞r ，故选项C 正确．]解决闭合电路动态问题的一般思路(1)分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象． (2)由局部电阻变化判断总电阻的变化． (3)由I ＝ER ＋r判断总电流的变化．(4)据U ＝E －Ir 判断路端电压的变化．(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化．[跟进训练]电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路．当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表A 1读数减小，A 2读数增大D ．电压表读数减小，电流表A 1读数增大，A 2读数减小C [由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大，则外电路的总阻值R 总增大，干路电流I ＝ER 总＋r，因R 总增大，所以I 减小，故A 1示数减小；路端电压U ＝E －Ir ，因I 减小，所以U 增大，即电压表的读数增大；R 2两端电压U 2＝E －I (R 1＋r )，因I 减小，所以U 2增大，由I 2＝U 2R 2知，I 2增大，即电流表A 2的读数增大，故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．]1．[物理观念]电动势和内阻的概念，闭合电路欧姆定律．2．[科学思维]闭合电路欧姆定律的理解和应用，路端电压与负载关系的理解与应用．1．(多选)以下说法中正确的是( )A．电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流B．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力C．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少D．静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加AD[电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，故A正确；在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部既存在非静电力，又存在静电力，故B错误；静电力与非静电力都可以使电荷移动，静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C错误，D正确．]2.(多选)在如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是( )A ．灯泡L 变亮B ．电压表读数变大C ．滑动变阻器两端的电压减小D ．电流表读数变小BD [滑动变阻器的滑片P 向左移动，变阻器R 接入回路的电阻增大，回路中的总阻值增大．由I ＝ER ＋r知，回路中的电流减小，灯泡L 变暗，电流表的示数变小；由U ＝E －Ir 知，电流减小，路端电压增加，电压表的示数增大，B 对；由U ＝E －I (r ＋R L )，知R 两端的电压增大，C 错．]3．有两个相同的电阻，阻值为R ，串联起来接在电动势为E 的电源上，通过每个电阻的电流为I ；若将这两个电阻并联，仍接在该电源上，此时通过一个电阻的电流为2I3，则该电源的内阻是( )A ．RB ．R 2C ．4RD ．R8C [由闭合电路欧姆定律知，两电阻串联时，有I ＝E2R ＋r两电阻并联时，有23I ＝12·ER2＋r解得r ＝4R .故选项C 正确．]4.如图所示，电源的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 1＝R 2，当开关S 1闭合、S 2断开时，通过电源的电流为1 A ．当开关S 1、S 2都闭合时，求通过电源的电流和路端电压．解析：当S1闭合时，根据闭合电路的欧姆定律有I1＝ER1＋r得R1＝EI1－r＝1 Ω.当S1、S2都闭合时，根据闭合电路的欧姆定律有I＝ER并＋r＝ER1·R2R1＋R2＋r＝1.5 A路端电压U＝E－Ir＝0.75 V. 答案：1.5 A 0.75 V。

电源的电动势和内阻一教材分析本节课是高中物理选修3—1的第四章第三节，这节课内容是测量电源的电动势与内阻，电源的特性主要由电动势与内阻来描述，因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义，在上一节介绍的测量电源内电压的方法，在许多情况下是不可行的，这一节在它的基础上，从实用的角度向学生提出了新的问题，即怎样简洁的测量电源的电动势与内阻？只有设计合理的实验电路，选择必要的实验器材，科学的处理数据，才能得到满意的结果。

本节课主要介绍了用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以及一种新的处理实验数据的方法——用图象法处理实验数据。

重点是：实验方案的获取与利用图像法处理数据。

难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。

本节教学中主要让学生自己根据已经学过的关于闭合电路欧姆定理等相关知识，通过自己的探索，把学过的知识应用于实际，本节内容涉及到的动手实验及用图象法处理数据，这正是学生感兴趣的内容，通过学生自己的探索，不但把学过的知识应用于实际还可以激发他们的创新精神。

二教学目标1知识与技能：使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。

2.过程与方法：学会利用图线处理数据的方法。

3.情感态度与价值观：使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨某某的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。

三设计思路测量电源的电动势与内阻其实就是对闭合电路欧姆定理的应用，这节课的安排主要是对闭合电路欧姆定理的应用反馈。

因此，本着巩固和深化所学知识，以及能够把所学过的知识应用于实际的思想，本节内容我设计如下：把全班同学分成八个小组，要求每一个小组在课下利用课余时间查阅资料了解测量电阻的各种方案，看是否可以用于本节内容中，能够设计哪些方案来测量电源的电动势与内阻，并且设计好本组将要应用的测量方案。

闭合电路欧姆定律一、教学目标1、在物理知识方面的要求：（1）巩固产生恒定电流的条件；（2）知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．（3）明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和．（4）掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义2、在物理方法上的要求：（1）通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法．（2）从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义．（3）通过对路端电压、随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力．（4）通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析二、重点、难点分析1、重点：（1）电动势是表示电源特性的物理量（2）闭合电路欧姆定律的内容；（3）应用定律讨论路端电压随外电阻变化的规律．2、难点：（1）闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和．（2）短路、断路特征（3）应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系三、教学过程设计引入新课：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流．那么，导体中形成电流的条件是什么呢？演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭．）为什么会出现这种现象呢？分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，两板间形成电势差．当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流．因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的．为了形成持续的电流，必须保持恒定的电势差，这就要有一种不同于静电力的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷．这样才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够做到这点的装置叫电源．电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处．使它的电势能增加．板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置．它并不创造能量，也不创造电荷．（例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置．）电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗？展示各种干电池（1号、2号、5号、7号），请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样．我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V．讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢？那么如何知道它们两端的电压呢？用电压表测量。