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(共47張PPT)
6.電源的電動勢和內阻　閉合電路歐姆定律
必備知識·自主學習
關鍵能力·合作探究
隨堂演練·自主檢測
課 標 要 求 思 維 導 圖
1.知道電源在電路中的作用以及電源的電動勢和內阻． 2．理解閉合電路歐姆定律，知道路端電壓與電路中電流的關系． 3．認識電源對生產、生活的作用，堅持實事求是的觀點．
必備知識·自主學習
一、電池　電源　電動勢和內電阻
1．電源：所有能提供________的裝置稱為電源．
2．閉合電路：由________、________、導線、開關等組成的電路，閉合電路包含兩部分，電源的正、負極以外的部分稱為________電路，電源內部稱為________電路．
3．路端電壓：________電路兩端的電壓．
電能
電源
用電器
外
內
外
4．電動勢
(1)定義：非靜電力在電源內部將正電荷從電源負極移到正極____________與________的比稱為電源的電動勢．
(2)公式：E＝________．
(3)單位：________，簡稱：________，符號：________．
(4)物理意義：表征電源內________力做功本領的物理量．數值上等于電源把____________經電源內部從負極移到正極的過程中________力所做的功．
5．內阻：電源內部的電阻．
所做的功W非
電荷量q
　
伏特
伏
V
非靜電
單位正電荷
非靜電
二、閉合電路歐姆定律
1．內容：在外電路只接有________元件的情況下，通過閉合電路的________大小跟電源的________成正比，跟_____________成反比．
2．表達式：________．
3．適用條件：外電路為____________．
4．路端電壓與電流的關系：U＝E－Ir，________時的路端電壓等于電源的電動勢．
電阻
電流
電動勢
內外電阻之和
I＝
純電阻電路
斷路
[導學1]
生活中常用的各種不同型號的干電池電動勢相同，均為1.5 V，但是電池的容量不同．

[導學2]
非靜電力做功把其他形式的能轉化為電能，電動勢表征電源把其他形式能轉化為電能本領大小，不是轉化能量的多少．

[導學3]
外電路電阻增大，路端電壓增大，當外電路斷路時，路端電壓等于電動勢．
關鍵能力·合作探究
探究點一　對電動勢的理解
導學探究
日常生活中我們經常接觸到各種各樣的電源，如圖所示的干電池、手機電池，它們有的標有“1.5 V”字樣，有的標有“3.7 V”字樣．
(1)把1 C的正電荷從1.5 V的干電池的負極移到正極，電荷的電勢能增加了多少？非靜電力做了多少功？
(2)把1 C的正電荷從3.7 V的手機電池的負極移到正極，電荷的電勢能增加了多少？非靜電力做了多少功？
(3)1.5 V的干電池和3.7 V的手機電池相比較，哪個電池做功的本領大些？
提示：(1)1.5 J；1.5 J　(2)3.7 J；3.7 J　(3)3.7 V的手機電池做功的本領大些
歸納總結
1.對電動勢的理解
(1)電動勢由電源本身決定，與外電路無關．
(2)電動勢是標量，但有方向，物理學中規定方向為由負極經電源內部指向正極，即電源內部電流的方向．
(3)電源的內部也有電阻(即內電阻)，當電流經電源內部時也有電壓降(即內電壓)．
2．電源電動勢與電壓的區別和聯系
電壓 電動勢
意義 表示靜電力做功，將電能轉化為其他形式的能的本領大小 表示非靜電力做功，將其他形式的能轉化為電能的本領大小
定義
單位 伏特(V) 伏特(V)
聯系 電動勢等于電源未接入電路時兩極間的電壓值
特別提醒
(1)n個完全相同的電源串聯：電源的總電動勢E總＝nE，電源的總內阻r總＝nr.
(2)n個完全相同的電源并聯：電源的總電動勢E總＝E，電源的總內阻r總＝.
典例示范
例 1 下列是對電源電動勢概念的認識，正確的是(　　)
A．同一電源接入不同的電路，電動勢就會發生變化
B．1號干電池比7號干電池大，但電動勢相同
C．電源電動勢表征了電源把其他形式的能轉化為電能的本領，電源把其他形式的能轉化成的電能越多，電動勢就越大
D．電動勢、電壓和電勢差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同
答案：B
解析：電動勢的大小由非靜電力性質決定，與外電路及電池體積無關，故A錯，B對；電動勢在數值上等于搬運1 C電荷量時其他形式的能轉化為電能的數值，由于沒確定多少電荷量，故C錯；電動勢是表征電源把其他形式的能轉化為電能的本領的物理量，表示非靜電力做功，而電壓與電勢差表示靜電力做功，物理意義不同，故D錯．
素養訓練1　(多選)鉛蓄電池的電動勢為2 V，這表示(　　)
A．電路中每通過1 C電荷量，電源把2 J的化學能轉變為電能
B．鉛蓄電池斷開時兩極間的電壓為2 V
C．鉛蓄電池能在1 s內將2 J的化學能轉變成電能
D．鉛蓄電池將化學能轉變成電能的本領比一節干電池(電動勢為1.5 V)的大

答案：ABD
解析：根據電動勢的定義和表達式E＝知，非靜電力移動1 C電荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能關系可知有2 J的化學能轉化為電能，A正確，C錯誤．電源兩極的電勢差(電壓)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2 V，B正確．電動勢是描述電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量，因E蓄電池＝2 V>E干電池＝1.5 V，D正確．
探究點二　閉合電路歐姆定律的理解和應用
導學探究
如圖所示，閉合電路由外電路和內電路組成，用電器R和導線、開關組成外電路，電源內部是內電路，已知電源的電動勢為E，內電阻為r，外電阻為R，設電路中的電流為I.
(1)在外電路中沿著電流的方向，電勢如何變化？
(2)在內電路中沿著電流的方向，電勢如何變化？
提示：(1)電勢降低．
(2)電勢升高．
歸納總結
1.內、外電路中的電勢變化
外電路中電流由電源正極流向負極，沿電流方向電勢降低，內電路中電流由電源負極流向正極，沿電流方向電勢升高．
2．閉合電路歐姆定律的幾種表達形式
(1)電流形式：I＝，說明電流與電源電動勢成正比，與電路的總電阻成反比．
(2)電壓形式：E＝Ir＋IR或E＝U內＋U外，表明電源電動勢在數值上等于電路中內、外電壓之和．
說明：I＝或E＝IR＋Ir只適用于外電路是純電阻的電路：E＝U外＋U內，既適合于外電路為純電阻的電路，也適合于非純電阻電路．
典例示范
例 2 在如圖所示的電路中，當開關S閉合時，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數分別為1.6 V和0.4 A．當開關S斷開時，它們的示數分別改變0.1 V和0.1 A，求電源的電動勢和內阻．
解析：當S閉合時，R1、R2并聯接入電路，由閉合電路的歐姆定律得
U＝E－Ir，即
E＝1.6 V＋0.4 A·r　①
當開關S斷開時，只有R1接入電路，由閉合電路的歐姆定律得U′＝E－I′r，
即E＝(1.6＋0.1)V＋(0.4－0.1)A·r　②
由①②式解得E＝2 V，r＝1 Ω.
答案：2 V　1 Ω
思維方法
閉合電路問題的求解方法
(1)分析電路特點：認清各元件之間的串、并聯關系，特別要注意電壓表測量哪一部分的電壓，電流表測量哪個用電器的電流．
(2)求干路中的電流：若各電阻阻值和電動勢都已知，可用閉合電路的歐姆定律直接求出，也可以利用各支路的電流之和來求．
(3)應用閉合電路的歐姆定律解決問題時，應根據部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯特點求出部分電路的電壓和電流．
素養訓練2　(多選)若用E表示電源電動勢，U表示外電壓，U′表示內電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是(　　)
A．U＝2U′ B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝·E
答案：BD
解析：由閉合電路歐姆定律可知，E＝U＋U′＝Ir＋IR，U＝IR，可推得U′＝E－U，U＝·R.故B、D正確，A、C錯誤．
探究點三　路端電壓與負載的關系
歸納總結
1.路端電壓與負載的關系
(1)關系推導：U＝E－U內＝E－r.
(2)規律特點：當E、r一定，外電阻R變小時，由I＝知電流I變大，由U＝知路端電壓變小；反之，當外電阻R變大時，電流I變小，路端電壓U變大．
(3)圖形分析：路端電壓U與外電阻R的關系可用如圖所示的圖像表示，圖像中的曲線以U＝E為漸近線．
2．路端電壓與電流的關系圖像
(1)由U＝E－Ir可知，U-I圖像是一條傾斜的直線，如圖所示．
(2)縱軸的截距等于電源的電動勢E，橫軸的截距等于外電路短路時的電流，I短＝.
(3)直線斜率的絕對值等于電源的內阻，即r＝＝，斜率越大，表明電源的內阻越大．
典例示范
例 3 (多選)如圖所示為某一電源的U-I圖線，由圖可知(　　)
A.電源電動勢為2 V
B．電源內電阻為 Ω
C．電源短路時電流為6 A
D．電路路端電壓為1 V時，電路中電流為5 A
答案：AD
解析：在本題的U-I圖線中，縱軸截距表示電源電動勢，A正確；橫軸截距表示短路電流，C錯誤；圖線斜率的絕對值表示電源的內電阻，則r＝ Ω＝0.2 Ω，B錯誤；當路端電壓為1 V時，內電阻分得的電壓U內＝E－U外＝2 V－1 V＝1 V，則電路中的電流I＝＝ A＝5 A，D正確．
素養訓練3　如圖甲所示是來測量脂肪積累程度的儀器，其原理是根據人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例(體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導電)，模擬電路如圖乙所示．測量時，閉合開關，測試者分握兩手柄，體型相近的兩人相比，脂肪含量高者(　　)
A．電流表示數大
B．電壓表示數小
C．電源內阻的電壓小
D．路端電壓小
答案：C
解析：體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導電，則體型相近的兩人相比，脂肪含量高者電阻Rx大，由閉合電路歐姆定律可知I＝，電路中的電流小，故A錯誤；由于電壓表測得是人體的電壓，則U＝E－I(r＋R1＋R2)，電流小，則電壓表示數大，故B錯誤；電源內阻電壓為Ur＝Ir，電流小，則電源內阻的電壓小，故C正確；路端電壓為U路＝E－Ir，電流小，則路端電壓大，故D錯誤．
探究點四　閉合電路動態電路分析
歸納總結
1.閉合電路動態分析的思路
閉合電路中由于局部電阻變化(或開關的通斷)引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗)發生變化，分析這類問題的基本思路是：
2．閉合電路動態分析的三種方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整體→部分”，即：
R局→R總→I總→U外
(2)結論法——“并同串反”
“并同”：指某一電阻增大時，與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小．
“串反”：指某一電阻增大時，與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小；某一電阻減小時，與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大．
典例示范
例 4 如圖，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數情況為(　　)
A.電壓表示數增大，電流表示數減少
B．電壓表示數減少，電流表示數增大
C．兩電表示數都增大
D．兩電表示數都減少
答案：A
解析：當滑動變阻器的滑片P向a端滑動時，接入電路的電阻增大，與R2并聯的電阻增大，外電路總電阻R總增大，總電流I減小，由路端電壓U＝E－Ir可知U增大，即電壓表讀數增大；并聯部分的電阻增大，分擔的電壓增大，U2增大，流過R2的電流I2增大，電流表的讀數IA＝I－I2電流表示數將減小；故選A.
素養訓練4　如圖，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表．初始時S0閉合，S斷開，現將S閉合，則(　　)
A.V的讀數變大，A的讀數變小
B．V和A的讀數均變小
C．V和A的讀數均變大
D．V的讀數變小，A的讀數變大
答案：B
解析：S閉合，R2、R3并聯，則外電阻變小，由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流增大，路端電壓減小，V的讀數變小；R1兩端電壓增大，故R3兩端電壓減小，由歐姆定律可知R3中的電流減小，電流表示數減小，故選B.
素養訓練5　如圖所示，電源內阻不可忽略且電源電動勢和內阻保持不變，當滑動變阻器的滑動片向下移動時，關于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是(　　)
A．L變暗，Q增大
B．L變暗，Q減小
C．L變亮，Q增大
D．L變亮，Q減小
答案：B
解析：當滑動變阻器的滑動片向下移動時，滑動變阻器的有效電阻減小，電路的總電阻減小，干路電流變大，內電壓變大，外電壓變小．燈泡電壓與外電壓相等，所以燈泡變暗．因為燈泡變暗，所以流過燈泡電流減小，則流過滑動變阻器電流變大，所以電阻R1的電壓變大，則滑動變阻器電壓減小，根據電容公式可得電容器電量減小，B正確．
隨堂演練·自主檢測
1.關于閉合電路，下列說法正確的是(　　)
A．電源短路時，路端電壓等于電源電動勢
B．電源短路時，電流為無限大
C．外電路斷開時，路端電壓為零
D．外電路斷開時，路端電壓等于電源電動勢
答案：D
解析：電源短路時，電動勢加在內電阻上，故內電壓等于電源的電動勢，路端電壓為零，故A錯誤；電源短路時，電流為短路電流，其大小為I＝，由于內阻r很小，故電流較大，但并不是無限大，故B錯誤；外電路斷開時，電路中電流為零，內電壓為零，故路端電壓等于電源電動勢，故C錯誤，D正確．
2．(多選)有關電動勢的說法中正確的是(　　)
A．電源的電動勢在數值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功
B．當外電路斷開時，電源的電壓與電源電動勢相等
C．電源提供的電能越多，電源的電動勢越大
D．當電路中通過1 C電荷量時，電源便將E J其他形式的能轉化為電能
答案：ABD
解析：根據電動勢的定義式E＝可知，電源的電動勢等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功，A正確；根據U＝E－Ir，當外電路斷開時I＝0，解得U＝E，電源的電壓與電源電動勢相等，B正確；根據E＝，電動勢與非靜電力做的功和移送的電荷量無關，與電源提供的電能多少無關，電動勢由電源本身的結構決定，C錯誤；根據電動勢的定義式E＝可知，當電路中通過1 C電荷量時，非靜電力做功E J，電源便將E J其他形式的能轉化為電能，D正確．
3.物理老師在課堂上做了一個演示實驗，電路如圖所示，當電路中點亮的電燈數目逐漸增多時，已點亮的電燈亮度卻逐漸變暗．對這一現象的解釋，下列說法正確的是(　　)
A．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓保持不變
B．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小
C．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變小
D．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變大
答案：B
解析：當電路中點亮的電燈數目逐漸增多時，根據并聯電阻的規律可知，電路中總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律I＝可知干路電流增大，根據E＝U＋Ir可知路端電壓減小，所以加在燈泡兩端的電壓減小，根據P＝可知燈泡的功率減小，所以亮度變暗，故選B.
4.如圖所示，電動勢E、內阻r的電源與定值電阻R、電容器C(電容較大，原來不帶電)構成閉合回路．當電鍵S閉合后的一段時間內，Uab、Ubc、Ucd、Uad隨時間t變化圖像可能正確的是(　　)
答案：A
解析：電鍵S閉合后的一段時間內，電容器一開始處于充電狀態，最終達到穩定，可知電容器的電荷量先變大，最終穩定，根據C＝可知電容器極板間電壓U先變大后保持不變，設電路中電流為I，則有I＝可知隨著電容器極板電壓U的增大，電路電流逐漸減小，最終電流變為零，根據閉合電路歐姆定律可得Uad＝E－Ir可知隨著電路電流逐漸減小，路端電壓Uad逐漸增大，最終等于電動勢保持不變，故A正確；根據歐姆定律可得Uab＝IR，隨著電路電流逐漸減小，定值電阻兩端電壓Uab逐漸減小，最終為零，B錯誤；Ubc等于電容器極板電壓，可知Ubc逐漸增大，最終等于電動勢，C錯誤；由于cd之間為一導線，則Ucd一直為零，D錯誤．
5. (多選)如圖所示，閉合開關S并調節滑動變阻器滑片P的位置，使A、B、C三燈亮度相同．若繼續將P向下移動，則三燈亮度變化情況為(　　)
A．A燈變亮 B．B燈變亮
C．B燈變暗 D．C燈變亮
答案：ACD
解析：將變阻器滑片P向下移動時，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律得知，總電流IA增大，則A燈變亮，故A正確；并聯部分的電壓U并＝E－IA(RA＋r)，RA、r不變，IA增大，U并減小，IB減小，B燈變暗，故B錯誤，C正確；通過C燈的電流IC＝IA－IB，IA增大，IB減小，則IC增大，C燈變亮，故D正確．6.電源的電動勢和內阻　閉合電路歐姆定律
課 標 要 求 思 維 導 圖
1.知道電源在電路中的作用以及電源的電動勢和內阻． 2．理解閉合電路歐姆定律，知道路端電壓與電路中電流的關系． 3．認識電源對生產、生活的作用，堅持實事求是的觀點．
必備知識·自主學習——突出基礎性　素養夯基
一、電池　電源　電動勢和內電阻
1．電源：所有能提供________的裝置稱為電源．
2．閉合電路：由________、________、導線、開關等組成的電路，閉合電路包含兩部分，電源的正、負極以外的部分稱為________電路，電源內部稱為________電路．
3．路端電壓：________電路兩端的電壓．
4．電動勢
(1)定義：非靜電力在電源內部將正電荷從電源負極移到正極____________與________的比稱為電源的電動勢．
(2)公式：E＝________．
(3)單位：________，簡稱：________，符號：________．
(4)物理意義：表征電源內________力做功本領的物理量．數值上等于電源把____________經電源內部從負極移到正極的過程中________力所做的功．
5．內阻：電源內部的電阻．
二、閉合電路歐姆定律
1．內容：在外電路只接有________元件的情況下，通過閉合電路的________大小跟電源的________成正比，跟________________成反比．
2．表達式：________．
3．適用條件：外電路為____________．
4．路端電壓與電流的關系：U＝E－Ir，________時的路端電壓等于電源的電動勢．
[導學1]
生活中常用的各種不同型號的干電池電動勢相同，均為1.5 V，但是電池的容量不同．
[導學2]
非靜電力做功把其他形式的能轉化為電能，電動勢表征電源把其他形式能轉化為電能本領大小，不是轉化能量的多少．
[導學3]
外電路電阻增大，路端電壓增大，當外電路斷路時，路端電壓等于電動勢．
關鍵能力·合作探究——突出綜合性　素養形成
探究點一　對電動勢的理解
導學探究
日常生活中我們經常接觸到各種各樣的電源，如圖所示的干電池、手機電池，它們有的標有“1.5 V”字樣，有的標有“3.7 V”字樣．
(1)把1 C的正電荷從1.5 V的干電池的負極移到正極，電荷的電勢能增加了多少？非靜電力做了多少功？
(2)把1 C的正電荷從3.7 V的手機電池的負極移到正極，電荷的電勢能增加了多少？非靜電力做了多少功？
(3)1.5 V的干電池和3.7 V的手機電池相比較，哪個電池做功的本領大些？
歸納總結
1.對電動勢的理解
(1)電動勢由電源本身決定，與外電路無關．
(2)電動勢是標量，但有方向，物理學中規定方向為由負極經電源內部指向正極，即電源內部電流的方向．
(3)電源的內部也有電阻(即內電阻)，當電流經電源內部時也有電壓降(即內電壓)．
2．電源電動勢與電壓的區別和聯系
電壓 電動勢
意義 表示靜電力做功，將電能轉化為其他形式的能的本領大小 表示非靜電力做功，將其他形式的能轉化為電能的本領大小
定義 U＝，數值上等于將單位電荷量的正電荷從導體一端移到另一端靜電力所做的功 E＝，數值上等于將單位電荷量的正電荷從電源負極移到正極非靜電力所做的功
單位 伏特(V) 伏特(V)
聯系 電動勢等于電源未接入電路時兩極間的電壓值
特別提醒
(1)n個完全相同的電源串聯：電源的總電動勢E總＝nE，電源的總內阻r總＝nr.
(2)n個完全相同的電源并聯：電源的總電動勢E總＝E，電源的總內阻r總＝.
典例示范
例 1 下列是對電源電動勢概念的認識，正確的是(　　)
A．同一電源接入不同的電路，電動勢就會發生變化
B．1號干電池比7號干電池大，但電動勢相同
C．電源電動勢表征了電源把其他形式的能轉化為電能的本領，電源把其他形式的能轉化成的電能越多，電動勢就越大
D．電動勢、電壓和電勢差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同
素養訓練1　(多選)鉛蓄電池的電動勢為2 V，這表示(　　)
A．電路中每通過1 C電荷量，電源把2 J的化學能轉變為電能
B．鉛蓄電池斷開時兩極間的電壓為2 V
C．鉛蓄電池能在1 s內將2 J的化學能轉變成電能
D．鉛蓄電池將化學能轉變成電能的本領比一節干電池(電動勢為1.5 V)的大
探究點二　閉合電路歐姆定律的理解和應用
導學探究
如圖所示，閉合電路由外電路和內電路組成，用電器R和導線、開關組成外電路，電源內部是內電路，已知電源的電動勢為E，內電阻為r，外電阻為R，設電路中的電流為I.
(1)在外電路中沿著電流的方向，電勢如何變化？
(2)在內電路中沿著電流的方向，電勢如何變化？
歸納總結
1.內、外電路中的電勢變化
外電路中電流由電源正極流向負極，沿電流方向電勢降低，內電路中電流由電源負極流向正極，沿電流方向電勢升高．
2．閉合電路歐姆定律的幾種表達形式
(1)電流形式：I＝，說明電流與電源電動勢成正比，與電路的總電阻成反比．
(2)電壓形式：E＝Ir＋IR或E＝U內＋U外，表明電源電動勢在數值上等于電路中內、外電壓之和．
說明：I＝或E＝IR＋Ir只適用于外電路是純電阻的電路：E＝U外＋U內，既適合于外電路為純電阻的電路，也適合于非純電阻電路．
典例示范
例 2 在如圖所示的電路中，當開關S閉合時，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數分別為1.6 V和0.4 A．當開關S斷開時，它們的示數分別改變0.1 V和0.1 A，求電源的電動勢和內阻．
思維方法
閉合電路問題的求解方法
(1)分析電路特點：認清各元件之間的串、并聯關系，特別要注意電壓表測量哪一部分的電壓，電流表測量哪個用電器的電流．
(2)求干路中的電流：若各電阻阻值和電動勢都已知，可用閉合電路的歐姆定律直接求出，也可以利用各支路的電流之和來求．
(3)應用閉合電路的歐姆定律解決問題時，應根據部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯特點求出部分電路的電壓和電流．
素養訓練2　(多選)若用E表示電源電動勢，U表示外電壓，U′表示內電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是(　　)
A．U＝2U′ B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝·E
探究點三　路端電壓與負載的關系
歸納總結
1.路端電壓與負載的關系
(1)關系推導：U＝E－U內＝E－r.
(2)規律特點：當E、r一定，外電阻R變小時，由I＝知電流I變大，由U＝知路端電壓變小；反之，當外電阻R變大時，電流I變小，路端電壓U變大．
(3)圖形分析：路端電壓U與外電阻R的關系可用如圖所示的圖像表示，圖像中的曲線以U＝E為漸近線．
2．路端電壓與電流的關系圖像
(1)由U＝E－Ir可知，U I圖像是一條傾斜的直線，如圖所示．
(2)縱軸的截距等于電源的電動勢E，橫軸的截距等于外電路短路時的電流，I短＝.
(3)直線斜率的絕對值等于電源的內阻，即r＝＝，斜率越大，表明電源的內阻越大．
典例示范
例 3 (多選)如圖所示為某一電源的U I圖線，由圖可知(　　)
A.電源電動勢為2 V
B．電源內電阻為 Ω
C．電源短路時電流為6 A
D．電路路端電壓為1 V時，電路中電流為5 A
素養訓練3　如圖甲所示是來測量脂肪積累程度的儀器，其原理是根據人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例(體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導電)，模擬電路如圖乙所示．測量時，閉合開關，測試者分握兩手柄，體型相近的兩人相比，脂肪含量高者(　　)
A．電流表示數大 B．電壓表示數小
C．電源內阻的電壓小 D．路端電壓小
探究點四　閉合電路動態電路分析
歸納總結
1.閉合電路動態分析的思路
閉合電路中由于局部電阻變化(或開關的通斷)引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗)發生變化，分析這類問題的基本思路是：
2．閉合電路動態分析的三種方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整體→部分”，即：
R局→R總→I總→U外
(2)結論法——“并同串反”
“并同”：指某一電阻增大時，與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小．
“串反”：指某一電阻增大時，與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小；某一電阻減小時，與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大．
典例示范
例 4 如圖，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數情況為(　　)
A.電壓表示數增大，電流表示數減少
B．電壓表示數減少，電流表示數增大
C．兩電表示數都增大
D．兩電表示數都減少
素養訓練4　如圖，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表．初始時S0閉合，S斷開，現將S閉合，則(　　)
A.V的讀數變大，A的讀數變小
B．V和A的讀數均變小
C．V和A的讀數均變大
D．V的讀數變小，A的讀數變大
素養訓練5　如圖所示，電源內阻不可忽略且電源電動勢和內阻保持不變，當滑動變阻器的滑動片向下移動時，關于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是(　　)
A．L變暗，Q增大 B．L變暗，Q減小
C．L變亮，Q增大 D．L變亮，Q減小
隨堂演練·自主檢測——突出創新性　素養達標
1.
關于閉合電路，下列說法正確的是(　　)
A．電源短路時，路端電壓等于電源電動勢
B．電源短路時，電流為無限大
C．外電路斷開時，路端電壓為零
D．外電路斷開時，路端電壓等于電源電動勢
2．(多選)有關電動勢的說法中正確的是(　　)
A．電源的電動勢在數值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功
B．當外電路斷開時，電源的電壓與電源電動勢相等
C．電源提供的電能越多，電源的電動勢越大
D．當電路中通過1 C電荷量時，電源便將E J其他形式的能轉化為電能
3.
物理老師在課堂上做了一個演示實驗，電路如圖所示，當電路中點亮的電燈數目逐漸增多時，已點亮的電燈亮度卻逐漸變暗．對這一現象的解釋，下列說法正確的是(　　)
A．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓保持不變
B．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小
C．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變小
D．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變大
4.
如圖所示，電動勢E、內阻r的電源與定值電阻R、電容器C(電容較大，原來不帶電)構成閉合回路．當電鍵S閉合后的一段時間內，Uab、Ubc、Ucd、Uad隨時間t變化圖像可能正確的是(　　)
5.
(多選)如圖所示，閉合開關S并調節滑動變阻器滑片P的位置，使A、B、C三燈亮度相同．若繼續將P向下移動，則三燈亮度變化情況為(　　)
A．A燈變亮 B．B燈變亮
C．B燈變暗 D．C燈變亮
6．電源的電動勢和內阻　閉合電路歐姆定律
必備知識·自主學習
一、
1．電能
2．電源　用電器　外　內
3．外
4．(1)所做的功W非　電荷量q　(2)　(3)伏特　伏　V
(4)非靜電　單位正電荷　非靜電
二、
1．電阻　電流　電動勢　內外電阻之和
2．I＝
3．純電阻電路
4．斷路
關鍵能力·合作探究
探究點一
【導學探究】
提示：(1)1.5 J；1.5 J　(2)3.7 J；3.7 J　(3)3.7 V的手機電池做功的本領大些
【典例示范】
例1　解析：電動勢的大小由非靜電力性質決定，與外電路及電池體積無關，故A錯，B對；電動勢在數值上等于搬運1 C電荷量時其他形式的能轉化為電能的數值，由于沒確定多少電荷量，故C錯；電動勢是表征電源把其他形式的能轉化為電能的本領的物理量，表示非靜電力做功，而電壓與電勢差表示靜電力做功，物理意義不同，故D錯．
答案：B
素養訓練1　解析：根據電動勢的定義和表達式E＝知，非靜電力移動1 C電荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能關系可知有2 J的化學能轉化為電能，A正確，C錯誤．電源兩極的電勢差(電壓)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2 V，B正確．電動勢是描述電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量，因E蓄電池＝2 V>E干電池＝1.5 V，D正確．
答案：ABD
探究點二
【導學探究】
提示：(1)電勢降低．
(2)電勢升高．
【典例示范】
例2　解析：當S閉合時，R1、R2并聯接入電路，由閉合電路的歐姆定律得
U＝E－Ir，即
E＝1.6 V＋0.4 A·r　①
當開關S斷開時，只有R1接入電路，由閉合電路的歐姆定律得U′＝E－I′r，
即E＝(1.6＋0.1)V＋(0.4－0.1)A·r　②
由①②式解得E＝2 V，r＝1 Ω.
答案：2 V　1 Ω
素養訓練2　解析：由閉合電路歐姆定律可知，E＝U＋U′＝Ir＋IR，U＝IR，可推得U′＝E－U，U＝·R.故B、D正確，A、C錯誤．
答案：BD
探究點三
【典例示范】
例3　解析：在本題的U I圖線中，縱軸截距表示電源電動勢，A正確；橫軸截距表示短路電流，C錯誤；圖線斜率的絕對值表示電源的內電阻，則r＝ Ω＝0.2 Ω，B錯誤；當路端電壓為1 V時，內電阻分得的電壓U內＝E－U外＝2 V－1 V＝1 V，則電路中的電流I＝＝ A＝5 A，D正確．
答案：AD
素養訓練3　解析：體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導電，則體型相近的兩人相比，脂肪含量高者電阻Rx大，由閉合電路歐姆定律可知I＝，電路中的電流小，故A錯誤；由于電壓表測得是人體的電壓，則U＝E－I(r＋R1＋R2)，電流小，則電壓表示數大，故B錯誤；電源內阻電壓為Ur＝Ir，電流小，則電源內阻的電壓小，故C正確；路端電壓為U路＝E－Ir，電流小，則路端電壓大，故D錯誤．
答案：C
探究點四
【典例示范】
例4　解析：當滑動變阻器的滑片P向a端滑動時，接入電路的電阻增大，與R2并聯的電阻增大，外電路總電阻R總增大，總電流I減小，由路端電壓U＝E－Ir可知U增大，即電壓表讀數增大；并聯部分的電阻增大，分擔的電壓增大，U2增大，流過R2的電流I2增大，電流表的讀數IA＝I－I2電流表示數將減小；故選A.
答案：A
素養訓練4　解析：S閉合，R2、R3并聯，則外電阻變小，由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流增大，路端電壓減小，V的讀數變小；R1兩端電壓增大，故R3兩端電壓減小，由歐姆定律可知R3中的電流減小，電流表示數減小，故選B.
答案：B
素養訓練5　解析：當滑動變阻器的滑動片向下移動時，滑動變阻器的有效電阻減小，電路的總電阻減小，干路電流變大，內電壓變大，外電壓變小．燈泡電壓與外電壓相等，所以燈泡變暗．因為燈泡變暗，所以流過燈泡電流減小，則流過滑動變阻器電流變大，所以電阻R1的電壓變大，則滑動變阻器電壓減小，根據電容公式可得電容器電量減小，B正確．
答案：B
隨堂演練·自主檢測
1．解析：電源短路時，電動勢加在內電阻上，故內電壓等于電源的電動勢，路端電壓為零，故A錯誤；電源短路時，電流為短路電流，其大小為I＝，由于內阻r很小，故電流較大，但并不是無限大，故B錯誤；外電路斷開時，電路中電流為零，內電壓為零，故路端電壓等于電源電動勢，故C錯誤，D正確．
答案：D
2．解析：根據電動勢的定義式E＝可知，電源的電動勢等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功，A正確；根據U＝E－Ir，當外電路斷開時I＝0，解得U＝E，電源的電壓與電源電動勢相等，B正確；根據E＝，電動勢與非靜電力做的功和移送的電荷量無關，與電源提供的電能多少無關，電動勢由電源本身的結構決定，C錯誤；根據電動勢的定義式E＝可知，當電路中通過1 C電荷量時，非靜電力做功E J，電源便將E J其他形式的能轉化為電能，D正確．
答案：ABD
3．解析：當電路中點亮的電燈數目逐漸增多時，根據并聯電阻的規律可知，電路中總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律I＝可知干路電流增大，根據E＝U＋Ir可知路端電壓減小，所以加在燈泡兩端的電壓減小，根據P＝可知燈泡的功率減小，所以亮度變暗，故選B.
答案：B
4．解析：電鍵S閉合后的一段時間內，電容器一開始處于充電狀態，最終達到穩定，可知電容器的電荷量先變大，最終穩定，根據C＝可知電容器極板間電壓U先變大后保持不變，設電路中電流為I，則有I＝可知隨著電容器極板電壓U的增大，電路電流逐漸減小，最終電流變為零，根據閉合電路歐姆定律可得Uad＝E－Ir可知隨著電路電流逐漸減小，路端電壓Uad逐漸增大，最終等于電動勢保持不變，故A正確；根據歐姆定律可得Uab＝IR，隨著電路電流逐漸減小，定值電阻兩端電壓Uab逐漸減小，最終為零，B錯誤；Ubc等于電容器極板電壓，可知Ubc逐漸增大，最終等于電動勢，C錯誤；由于cd之間為一導線，則Ucd一直為零，D錯誤．
答案：A
5．解析：將變阻器滑片P向下移動時，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律得知，總電流IA增大，則A燈變亮，故A正確；并聯部分的電壓U并＝E－IA(RA＋r)，RA、r不變，IA增大，U并減小，IB減小，B燈變暗，故B錯誤，C正確；通過C燈的電流IC＝IA－IB，IA增大，IB減小，則IC增大，C燈變亮，故D正確．
答案：ACD

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