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6　電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻　閉合電路歐姆定律
1～9題每題6分，共54分
考點(diǎn)一　電源、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
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非成正比
B．E與q成反比
C．E的大小與W非、q無關(guān)
D．W非表示非靜電力做的功
2．(2024·江門市高二期末)單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周，在內(nèi)外電路中釋放的總能量取決于(　　)
A．電源的電動(dòng)勢(shì) B．通過電源的電流
C．路端電壓的大小 D．內(nèi)、外電阻之和
3．(多選)(2023·宜賓市第四中學(xué)開學(xué)考試)手電筒中的干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，用它給某小燈泡供電時(shí)，電流為0.3 A，在某次接通開關(guān)的10 s時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是(　　)
A．干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為2 V的蓄電池強(qiáng)
B．干電池與外電路斷開時(shí)，兩極間的電勢(shì)差為1.5 V
C．電路中每通過1 C的電量，電源把1.5 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D．用電壓表直接連接干電池兩極，測(cè)得的電壓就是該電池的電動(dòng)勢(shì)
考點(diǎn)二　閉合電路歐姆定律
4．(多選)(2023·張掖市第二中學(xué)期末)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝9 V，內(nèi)阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列說法中正確的是(　　)
A．當(dāng)S斷開時(shí)，UAC＝9 V
B．當(dāng)S閉合時(shí)，UAC＝9 V
C．當(dāng)S閉合時(shí)，UAB＝7.5 V，UBC＝ 0
D．當(dāng)S斷開時(shí)，UAB＝0，UBC＝ 0
5.(2023·常德市第一中學(xué)月考)某同學(xué)利用如圖所示的電路來探究閉合電路中總電流與電源電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系，其中定值電阻R1＝10 Ω、R2＝8 Ω，電源的內(nèi)阻r＝2 Ω。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí)電流表的示數(shù)為I1＝0.2 A；則當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時(shí)，電流表的示數(shù)I2為(　　)
A．0.24 A B．0.2 A
C．0.18 A D．0.3 A
6.如圖所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，理想電壓表的讀數(shù)為1 V；當(dāng)開關(guān)S斷開后，理想電壓表的讀數(shù)為0.8 V，則電源的電動(dòng)勢(shì)等于(　　)
A．1 V B．1.2 V C．2 V D．4 V
考點(diǎn)三　路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
7．(多選)(2023·自貢市田家炳中學(xué)高二開學(xué)考試)某一電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路(純電阻電路)的電阻為R，此電路(　　)
A．短路電流為
B．短路電流為
C．正常工作時(shí)的電流為
D．正常工作時(shí)的電流為
8．(2023·濟(jì)寧市第一中學(xué)月考)某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，用此電源與三個(gè)阻值均為3 Ω的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8 V，則該電路可能為(　　)
9.(多選)(2023·成都市高二期中)A、B兩電源分別供電時(shí)其路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，則下述正確的是(　　)
A．電源電動(dòng)勢(shì)EA＝EB
B．電源內(nèi)阻rA＝rB
C．電源A的短路電流為0.2 A
D．電源B的短路電流為0.3 A
10、11題每題7分，12、13題每題16分，共46分
10.(2023·永州市明德湘南中學(xué)高二階段練習(xí))在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻R的阻值為1 Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R1＝4 Ω，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端移動(dòng)過程中，理想電壓表的示數(shù)變化范圍是(　　)
A．1～3 V B．3～5 V
C．0～6 V D．保持6 V不變
11.(多選)(2023·宜昌夷陵中學(xué)月考)在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r均為定值，當(dāng)外電路電阻R發(fā)生變化時(shí)，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生變化。下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的是(　　)
12．(16分)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω。
(1)(8分)若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是多少？
(2)(8分)若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是多少？
13．(16分)(2023·衡水市高二期中)一個(gè)允許通過最大電流為2 A的電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，接成如圖甲所示的電路，變阻器最大阻值R0＝22 Ω，電源路端電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律如圖乙所示，圖中U＝12 V的直線為圖線的漸近線。
(1)(4分)求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
(2)(6分)求A、B空載時(shí)輸出電壓的范圍；
(3)(6分)若要保證變阻器的滑片能任意滑動(dòng)，A、B兩端所接負(fù)載的最小電阻是多大？
6　電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律
1．CD
2．A
3．BC　[由于電動(dòng)勢(shì)是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，而干電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5 V，故它把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為2 V的蓄電池弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；外電路斷開時(shí)，路端電壓即電池的電動(dòng)勢(shì)，故選項(xiàng)B正確；電路中每通過1 C的電量，電源的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的大小是W＝EQ＝1.5 V×1 C＝1.5 J，故選項(xiàng)C正確；用電壓表直接連接干電池兩極，測(cè)得的是路端電壓，比電動(dòng)勢(shì)小，故D錯(cuò)誤。]
4．AC　[當(dāng)S斷開時(shí)，UAC與UBC為路端電壓，等于電源電動(dòng)勢(shì)，A正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)S閉合時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有UAC＝UAB＝R＝7.5 V，UBC＝0，B錯(cuò)誤，C正確。]
5．A　[根據(jù)閉合電路的歐姆定律，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí)，I1＝，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時(shí)，I2＝，代入數(shù)據(jù)，由以上兩式解得I2＝0.24 A，故選A。]
6．C　[當(dāng)S閉合時(shí)，R2、R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，I＝＝ A＝1 A，故有E＝I(1.5 Ω＋r)；當(dāng)S斷開時(shí)，R3與R1串聯(lián)，I′＝＝0.8 A，故有E＝I′(2 Ω＋r)，解得E＝2 V，C正確。]
7．BD　[短路是指外電路電阻為零，則短路電流為I短＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知正常工作時(shí)的電流為I＝，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。]
8．B　[由題圖可知，E＝Um＝6 V，內(nèi)阻r等于圖像斜率的絕對(duì)值，則r＝0.5 Ω，當(dāng)路端電壓為4.8 V時(shí)，U內(nèi)＝E－U＝6 V－4.8 V＝1.2 V。因?yàn)椋剑訰＝r＝×0.5 Ω＝2 Ω。由電路的串、并聯(lián)知識(shí)可知正確答案為B。]
9．BD　[由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，U＝E，U－I圖線的斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻大小，由圖可知，A的電動(dòng)勢(shì)為2 V，B的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，即有電源電動(dòng)勢(shì)EA>EB，故A錯(cuò)誤；兩圖線平行，說明電源的內(nèi)阻相等，即rA＝rB，故B正確；電源A的短路電流為IA＝＝ A＝0.4 A，故C錯(cuò)誤；電源B的短路電流為IB＝＝ A＝0.3 A，故D正確。]
10．B　[根據(jù)題意，由題圖可知，電壓表測(cè)量的是路端電壓，由路端電壓與負(fù)載電阻的關(guān)系可知，負(fù)載電阻最大時(shí)，即R1＝4 Ω時(shí)，路端電壓最大，由閉合電路歐姆定律可得Umax＝E－·r＝5 V，負(fù)載電阻最小時(shí)，即R1＝0時(shí)，路端電壓最小，由閉合電路歐姆定律可得Umin＝E－·r＝3 V，即理想電壓表的示數(shù)變化范圍是3～5 V，故選B。]
11．AB　[由閉合電路的歐姆定律得I＝，可知回路電流I隨外電阻R的增大而減小，兩者是非線性關(guān)系，當(dāng)R→∞時(shí)，I→0，A正確；路端電壓U＝IR＝，變形可得U＝，R增大，則減小，U增大，當(dāng)R→∞時(shí)，U→E，故B正確，D錯(cuò)誤；內(nèi)電壓U′＝Ir＝，可知U′與R是非線性關(guān)系，U′－R圖像應(yīng)是曲線，故C錯(cuò)誤。]
12．(1)6 V　(2)1 A
解析　(1)若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有
I1＝＝ A＝1 A。
理想電壓表讀數(shù)為UV＝I1R2＝6 V。
(2)若在C、D間連一個(gè)理想電流表，這時(shí)電阻R2與R3并聯(lián)，
并聯(lián)電阻大小R23＝＝ Ω＝2 Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有
I2＝＝ A＝1.5 A。
理想電流表讀數(shù)為
I′＝I2＝×1.5 A＝1 A。
13．(1)12 V　2 Ω　(2)0～11 V　(3)4.9 Ω
解析　(1)由乙圖可知當(dāng)R趨近無窮大時(shí)，U＝12 V，即外電路為斷路時(shí)，路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，則電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，而當(dāng)U＝6 V＝E時(shí)，應(yīng)有r＝R＝2 Ω。
(2)當(dāng)滑片到變阻器的最上端時(shí)，A、B兩端輸出電壓達(dá)到最大值Umax＝R0＝11 V，當(dāng)滑片到變阻器最下端時(shí)，AB兩端輸出電壓達(dá)到最小值，最小值為零，故A、B空載時(shí)輸出電壓的范圍為0～11 V。
(3)A、B兩端接一負(fù)載電阻后，當(dāng)滑片滑到變阻器的最上端時(shí)，干路電流最大，通過電源的電流恰好為最大電流2 A時(shí)，A、B兩端所接負(fù)載電阻最小，由I＝，解得RAB≈4.9 Ω。6　電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻　閉合電路歐姆定律
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，了解閉合電路中電場(chǎng)力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。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(重難點(diǎn))。3.理解閉合電路歐姆定律，知道路端電壓與負(fù)載的關(guān)系并能進(jìn)行相關(guān)的電路分析和計(jì)算(重點(diǎn))。
一、電源、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
1．如圖所示，用導(dǎo)線H連接兩個(gè)分別帶正、負(fù)電荷的導(dǎo)體A、B，導(dǎo)線H中的電荷將如何移動(dòng)？導(dǎo)線中有無電流？
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2．如圖所示，在上述過程中，兩導(dǎo)體的電荷量如何變化，A、B之間的電勢(shì)差如何變化，自由電子會(huì)一直定向移動(dòng)嗎？能否形成持續(xù)的電流？
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3．如圖所示，如果想讓導(dǎo)線中有持續(xù)的電流，我們需要一個(gè)怎樣的裝置？
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1．電源
(1)非靜電力：電源把正電荷從________極搬運(yùn)到________極的力。
在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用。
在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用。
(2)電源：通過非靜電力做功把________________________轉(zhuǎn)化為____________(簡(jiǎn)稱________)的裝置。
(3)能量轉(zhuǎn)化：在電源內(nèi)部，非靜電力做正功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為____________，在電源外部，__________做正功，__________轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
2．電動(dòng)勢(shì)
(1)定義：非靜電力在電源內(nèi)部將正電荷從電源負(fù)極移到正極____________________與________________的比。
(2)公式：E＝________。
(3)單位：________(V)。
(4)物理意義：反映電源內(nèi)______________的本領(lǐng)的大小。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。
(5)電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積________，跟外電路也______(均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
3．閉合電路
(1)閉合電路是指由電源和____________及導(dǎo)線組成的完整的電路。
(2)外電路：電源的正、負(fù)極以外的部分，包括______、____________及開關(guān)在內(nèi)，稱為外電路，______________________(電源兩極間的電壓)稱為路端電壓。
(3)內(nèi)電路：電源內(nèi)部稱為內(nèi)電路。電源內(nèi)部也存在電阻，稱為內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱________。
(4)外電路和內(nèi)電路合起來稱為_________。
日常生活中我們經(jīng)常接觸到各種各樣的電源，如圖所示的干電池、手機(jī)電池，它們有的標(biāo)有“1.5 V”字樣，有的標(biāo)有“3.7 V”字樣。
(1)把5 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，該電荷的電勢(shì)能增加了多少？非靜電力做了多少功？如果把2 C的正電荷從3.7 V的手機(jī)電池的負(fù)極移到正極呢？
(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)？
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(1)電源是通過電場(chǎng)力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(　　)
(2)E＝只是電動(dòng)勢(shì)的定義式而非決定式，電動(dòng)勢(shì)的大小由電源內(nèi)非靜電力的特性決定。
(　　)
(3)一節(jié)1.5 V的5號(hào)干電池和一節(jié)1.5 V的7號(hào)干電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一樣大。(　　)
(4)電動(dòng)勢(shì)定義式E＝中的W與電壓U＝中的W不是同種性質(zhì)力所做的功。(　　)
(5)電動(dòng)勢(shì)跟電源的體積無關(guān)，外電路變化時(shí)，電動(dòng)勢(shì)也變化。(　　)
例1　(2023·樂山市高二期末)下列關(guān)于電壓、電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是(　　)
A．電源的電動(dòng)勢(shì)與外部電路有關(guān)
B．電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)
C．電源的電動(dòng)勢(shì)越大意味著電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)
D．由電動(dòng)勢(shì)公式E＝可知，非靜電力做功越多電動(dòng)勢(shì)就越大
二、閉合電路歐姆定律
如圖為閉合電路的組成。
(1)在外、內(nèi)電路中，沿著電流方向，各點(diǎn)電勢(shì)如何變化？
(2)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？
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閉合電路歐姆定律
1．內(nèi)容：在外電路只接有電阻元件的情況下，通過閉合電路的電流大小跟____________成正比，跟________________成反比。
2．表達(dá)式：I＝。
3．常用變形公式
U＝E－Ir，E＝I(R＋r)＝IR＋I(xiàn)r
4．適用范圍
(1)I＝適用于外電路只接有電阻元件的情況。
(2)U＝E－Ir適用于任意的閉合電路。
例2　如圖所示，R3＝0.5 Ω，S斷開時(shí)，兩電表讀數(shù)分別為0.8 A和4.8 V，S閉合時(shí)，它們的讀數(shù)分別變?yōu)?.4 A和4.2 V。兩表均為理想電表，求：
(1)R1、R2的阻值；
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
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例3　(2023·成都市東部新區(qū)養(yǎng)馬高級(jí)中學(xué)高二月考)如圖所示，R為電阻箱， V為理想電壓表。當(dāng)電阻箱的示數(shù)R1＝2.0 Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)U1＝4.0 V；當(dāng)電阻箱的示數(shù)R2＝5.0 Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)U2＝5.0 V。則此電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻分別是(　　)
A．E＝6 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω
C．E＝3 V，r＝1 Ω D．E＝6 V，r＝2 Ω
三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10 V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，試求當(dāng)外電阻分別是3 Ω、4 Ω、9 Ω時(shí)所對(duì)應(yīng)的路端電壓。通過數(shù)據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？
2．根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出路端電壓U與干路電流I之間的關(guān)系式，并畫出U－I圖像。
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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)外電路斷開時(shí)，電流I變?yōu)開_______，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＝________。
3．電源的U－I圖像
(1)公式：U ＝________。
(2)圖像：U－I圖像是一條傾斜的直線。
(3)縱軸上的截距：表示電源的__________；
橫軸上的截距：表示電源的短路電流，I短＝I0＝________。
(4)圖像斜率的絕對(duì)值：表示電源的______r＝＝____________。
比較圖線1和2，說明電源1和電源2電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻大小關(guān)系。
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例4　電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，外電阻為4.0 Ω時(shí)，路端電壓為4.0 V，則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)如果在外電路并聯(lián)一個(gè)6.0 Ω的電阻，路端電壓是多少？
(2)如果6.0 Ω的電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多少？
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針對(duì)訓(xùn)練1　如圖所示，電源的內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈的數(shù)目增多時(shí)，下列說法正確的是(　　)
A．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變小
B．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓不變
C．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓不變
D．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小
例5　(多選)如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U－I圖像。則下列說法中正確的是(　　)
A．電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，短路電流I1>I2
B．電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，內(nèi)阻r1>r2
C．電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1D．當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大
針對(duì)訓(xùn)練2　 (2023·成都市高二期中)如圖為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，則(　　)
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為2.0 V
B．電源的內(nèi)阻為4 Ω
C．電源的短路電流為0.5 A
D．將該電源與一阻值為1 Ω的電阻串聯(lián)，路端電壓為0.4 V
若U－I圖像縱軸的取值不是從0開始，縱軸上的截距仍然表示電源的電動(dòng)勢(shì)E，圖線斜率的絕對(duì)值仍然表示電源的內(nèi)阻，但橫軸截距不表示短路電流。
6　電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律
一、
1．A、B之間有電勢(shì)差，電子將從B導(dǎo)體移動(dòng)到A導(dǎo)體，能形成電流。
2．B失去電子，A得到電子，A、B之間的電勢(shì)差很快消失。當(dāng)A、B之間的電勢(shì)相等時(shí)，電子將不再定向移動(dòng)，導(dǎo)線中也無電流。
3．導(dǎo)線中若要有持續(xù)電流，需要這樣一個(gè)裝置P，該裝置能把電子從A搬運(yùn)到B，使導(dǎo)體兩端始終存在電勢(shì)差，使得電路中電流能夠持續(xù)存在。
梳理與總結(jié)
1．(1)負(fù)　正　(2)其他形式的能　電勢(shì)能　電能　(3)電勢(shì)能　電場(chǎng)力　電勢(shì)能
2．(1)所做的功W非　電荷量q
(2)　(3)伏特　(4)非靜電力做功　(5)無關(guān)　無關(guān)
3．(1)用電器　(2)導(dǎo)線　用電器　外電路兩端電壓　(3)內(nèi)阻　(4)閉合電路
討論交流
(1)把5 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，該電荷的電勢(shì)能增加了7.5 J，非靜電力做功7.5 J。把2 C的正電荷從3.7 V手機(jī)電池的負(fù)極移到正極，該電荷的電勢(shì)能增加了7.4 J，非靜電力做功7.4 J。
(2)不是。非靜電力對(duì)電荷做功多少與電荷的電荷量有關(guān)。若把帶相同電荷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反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。
二、
(1)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)E＝IR＋I(xiàn)r或I＝
梳理與總結(jié)
1．電源的電動(dòng)勢(shì)　內(nèi)外電阻之和
三、
1．路端電壓分別為7.5 V、8 V、9 V。隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大。
2．U＝E－Ir，U－I圖像如圖所示
梳理與總結(jié)
1．E－Ir
2．(1)減小　增大　(2)增大　減小　(3)0　E　電源電動(dòng)勢(shì)　
3．(1)E－Ir　(3)電動(dòng)勢(shì)E　　(4)內(nèi)阻　||
討論交流
由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r，即U＝E－Ir。當(dāng)I＝0時(shí)U＝E，即UI圖線中縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等。內(nèi)阻r＝||，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r1一、
易錯(cuò)辨析
(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×
例1　C　[電動(dòng)勢(shì)是電源自身的屬性，與外電路無關(guān)，故A錯(cuò)誤；電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，是兩個(gè)不同的物理量，故B錯(cuò)誤；電源的電動(dòng)勢(shì)越大意味著電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)，故C正確；電動(dòng)勢(shì)的物理意義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，非靜電力把單位正電荷從負(fù)極移到正極做功越多，則電動(dòng)勢(shì)越大，故D錯(cuò)誤。]
二、
例2　(1)6 Ω　6 Ω　(2)5.6 V　0.5 Ω
解析　(1)當(dāng)S斷開時(shí)R1＝＝6 Ω，
當(dāng)S閉合時(shí)R并＝＝3 Ω，
根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)得R并＝，
解得R2＝6 Ω。
(2)當(dāng)S斷開時(shí)，由閉合電路歐姆定律得
E＝I1(R3＋r)＋U1，
當(dāng)S閉合時(shí)，E＝I2(R3＋r)＋U2，
解得E＝5.6 V，r＝0.5 Ω。
例3　A　[根據(jù)題意，由歐姆定律I＝可得，當(dāng)電阻箱的示數(shù)R1＝2.0 Ω時(shí)，電路中的電流為I1＝＝2 A，當(dāng)電阻箱的示數(shù)R2＝5.0 Ω時(shí)，電路中的電流為I2＝＝1 A，由閉合電路歐姆定律U＝E－Ir有U1＝E－I1r，U2＝E－I2r，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得E＝6 V，r＝1 Ω，故選A。]
三、
例4　(1)3.7 V　(2)4.3 V
解析　外電阻為4.0 Ω時(shí)，由閉合電路歐姆定律得U＝IR外＝R外，代入數(shù)據(jù)，解得r＝0.5 Ω
(1)并聯(lián)一個(gè)6.0 Ω的電阻后，外電阻R1＝ Ω＝2.4 Ω，則有U1＝R1＝×2.4 V≈3.7 V；
(2)串聯(lián)一個(gè)6.0 Ω的電阻后，外電阻R2＝4 Ω＋6 Ω＝10 Ω，
則路端電壓U2＝R2＝×10 V≈4.3 V。
針對(duì)訓(xùn)練1　D　[由題圖可知，電燈均為并聯(lián)；當(dāng)點(diǎn)亮的電燈數(shù)目增多時(shí)，并聯(lián)的支路增多，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，干路電流增大，由U＝E－Ir知路端電壓減小，電燈兩端的電壓變小，故D正確。]
例5　AD　[U－I圖像中與U軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，U－I圖像與I軸的交點(diǎn)表示短路電流，故發(fā)生短路時(shí)的電流I1>I2，而斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，故內(nèi)阻r1針對(duì)訓(xùn)練2　A　[根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U＝E－Ir，可知U－I圖像的縱軸截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，則有E＝2.0 V，U－I圖像的斜率絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，則有r＝ Ω＝1 Ω，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)外電阻為零時(shí)，電源被短路，此時(shí)的短路電流為I短＝＝ A＝2.0 A，故C錯(cuò)誤；將該電源與一阻值為1 Ω的電阻串聯(lián)，則電路電流為I＝＝ A＝1 A，則路端電壓為U＝IR＝1×1 V＝1 V，故D錯(cuò)誤。](共73張PPT)
DIERZHANG
第二章
6　電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
　 閉合電路歐姆定律
1.知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，了解閉合電路中電場(chǎng)力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。
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(重難點(diǎn))。
3.理解閉合電路歐姆定律，知道路端電壓與負(fù)載的關(guān)系并能進(jìn)行相關(guān)的電路分析和計(jì)算(重點(diǎn))。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
一、電源、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
二、閉合電路歐姆定律
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
內(nèi)容索引
電源、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
一
1.如圖所示，用導(dǎo)線H連接兩個(gè)分別帶正、負(fù)電荷的導(dǎo)體A、B，導(dǎo)線H中的電荷將如何移動(dòng)？導(dǎo)線中有無電流？
答案　A、B之間有電勢(shì)差，電子將從B導(dǎo)體移動(dòng)到A導(dǎo)體，能形成電流。
2.如圖所示，在上述過程中，兩導(dǎo)體的電荷量如何變化，A、B之間的電勢(shì)差如何變化，自由電子會(huì)一直定向移動(dòng)嗎？能否形成持續(xù)的電流？
答案　B失去電子，A得到電子，A、B之間的電勢(shì)差很快消失。當(dāng)A、B之間的電勢(shì)相等時(shí)，電子將不再定向移動(dòng)，導(dǎo)線中也無電流。
3.如圖所示，如果想讓導(dǎo)線中有持續(xù)的電流，我們需要一個(gè)怎樣的裝置？
答案　導(dǎo)線中若要有持續(xù)電流，需要這樣一個(gè)裝置P，該裝置能把電子從A搬運(yùn)到B，使導(dǎo)體兩端始終存在電勢(shì)差，使得電路中電流能夠持續(xù)存在。
1.電源
(1)非靜電力：電源把正電荷從　　極搬運(yùn)到　　極的力。
在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用。
在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用。
(2)電源：通過非靜電力做功把　　 　　　　轉(zhuǎn)化為 (簡(jiǎn)稱 )的裝置。
(3)能量轉(zhuǎn)化：在電源內(nèi)部，非靜電力做正功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為_______，在電源外部， 做正功， 轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
梳理與總結(jié)
負(fù)
正
其他形式的能
電勢(shì)能
電能
電勢(shì)能
電場(chǎng)力
電勢(shì)能
2.電動(dòng)勢(shì)
(1)定義：非靜電力在電源內(nèi)部將正電荷從電源負(fù)極移到正極___________與 的比。
(2)公式：E＝______。
(3)單位： (V)。
(4)物理意義：反映電源內(nèi)　　　　　　　的本領(lǐng)的大小。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。
(5)電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積　　　，跟外電路也 　　　(均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
所做的功W非
電荷量q
伏特
非靜電力做功
無關(guān)
無關(guān)
3.閉合電路
(1)閉合電路是指由電源和　　　　及導(dǎo)線組成的完整
的電路。
(2)外電路：電源的正、負(fù)極以外的部分，包括　　　、
________及開關(guān)在內(nèi)，稱為外電路， 　　　　　　　　(電源兩極間的電壓)稱為路端電壓。
(3)內(nèi)電路：電源內(nèi)部稱為內(nèi)電路。電源內(nèi)部也存在電阻，稱為內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱　　　。
(4)外電路和內(nèi)電路合起來稱為　　　　　。
用電器
導(dǎo)線
用電器
外電路兩端電壓
內(nèi)阻
閉合電路
日常生活中我們經(jīng)常接觸到各種各樣的電源，如圖所示的干電池、手機(jī)電池，它們有的標(biāo)有“1.5 V”字樣，有的標(biāo)有“3.7 V”字樣。
討論交流
(1)把5 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，該電荷的電勢(shì)能增加了多少？非靜電力做了多少功？如果把2 C的正電荷從3.7 V的手機(jī)電池的負(fù)極移到正極呢？
答案　把5 C的正電荷從1.5 V干電池的負(fù)極移到正極，該電荷的電勢(shì)能增加了7.5 J，非靜電力做功7.5 J。把2 C的正電荷從3.7 V手機(jī)電池的負(fù)極移到正極，該電荷的電勢(shì)能增加了7.4 J，非靜電力做功7.4 J。
(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電荷量有關(guān)。若把帶相同電荷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?？梢杂梅庆o電力做的功與電荷量的比值來反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。
(1)電源是通過電場(chǎng)力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(　　)
(2)E＝ 只是電動(dòng)勢(shì)的定義式而非決定式，電動(dòng)勢(shì)的大小由電源內(nèi)非靜電
力的特性決定。(　　)
(3)一節(jié)1.5 V的5號(hào)干電池和一節(jié)1.5 V的7號(hào)干電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一樣大。(　　)
(4)電動(dòng)勢(shì)定義式E＝ 中的W與電壓U＝中的W不是同種性質(zhì)力所做的功。
(　　)
(5)電動(dòng)勢(shì)跟電源的體積無關(guān)，外電路變化時(shí)，電動(dòng)勢(shì)也變化。(　　)
×
√
√
√
×
　(2023·樂山市高二期末)下列關(guān)于電壓、電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是
A.電源的電動(dòng)勢(shì)與外部電路有關(guān)
B.電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)
C.電源的電動(dòng)勢(shì)越大意味著電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)
D.由電動(dòng)勢(shì)公式E＝　可知，非靜電力做功越多電動(dòng)勢(shì)就越大
例1
√
電動(dòng)勢(shì)是電源自身的屬性，與外電路無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，是兩個(gè)不同的物理量，故B錯(cuò)誤；
電源的電動(dòng)勢(shì)越大意味著電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)，故C正確；
電動(dòng)勢(shì)的物理意義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，非靜電力把單位正電荷從負(fù)極移到正極做功越多，則電動(dòng)勢(shì)越大，故D錯(cuò)誤。
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閉合電路歐姆定律
二
如圖為閉合電路的組成。
(1)在外、內(nèi)電路中，沿著電流方向，各點(diǎn)電勢(shì)如何變化？
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)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？
閉合電路歐姆定律
1.內(nèi)容：在外電路只接有電阻元件的情況下，通過閉合電路的電流大小跟　　　　　　　成正比，跟　　　　　　　成反比。
梳理與總結(jié)
電源的電動(dòng)勢(shì)
內(nèi)外電阻之和
3.常用變形公式
U＝E－Ir，E＝I(R＋r)＝IR＋I(xiàn)r
4.適用范圍
(2)U＝E－Ir適用于任意的閉合電路。
　如圖所示，R3＝0.5 Ω，S斷開時(shí)，兩電表讀數(shù)分別為0.8 A和4.8 V，S閉合時(shí)，它們的讀數(shù)分別變?yōu)?.4 A和4.2 V。兩表均為理想電表，求：
(1)R1、R2的阻值；
例2
答案　6 Ω　6 Ω
解得R2＝6 Ω。
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
答案　5.6 V　0.5 Ω
當(dāng)S斷開時(shí)，由閉合電路歐姆定律得
E＝I1(R3＋r)＋U1，
當(dāng)S閉合時(shí)，E＝I2(R3＋r)＋U2，
解得E＝5.6 V，r＝0.5 Ω。
　(2023·成都市東部新區(qū)養(yǎng)馬高級(jí)中學(xué)高二月考)如圖所示，R為電阻箱， V為理想電壓表。當(dāng)電阻箱的示數(shù)R1＝2.0 Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)U1＝4.0 V；當(dāng)電阻箱的示數(shù)R2＝5.0 Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)U2＝5.0 V。則此電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻分別是
A.E＝6 V，r＝1 Ω
B.E＝3 V，r＝2 Ω
C.E＝3 V，r＝1 Ω
D.E＝6 V，r＝2 Ω
例3
√
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路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
三
1.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10 V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，試求當(dāng)外電阻分別是3 Ω、4 Ω、9 Ω時(shí)所對(duì)應(yīng)的路端電壓。通過數(shù)據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？
答案　路端電壓分別為7.5 V、8 V、9 V。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出路端電壓U與干路電流I之間的關(guān)系式，并畫出U－I圖像。
答案　U＝E－Ir，U－I圖像如圖所示
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。
梳理與總結(jié)
減小
E－Ir
增大
增大
減小
(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流I變?yōu)? ，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＝_____。
3.電源的U－I圖像
(1)公式：U＝ 。
(2)圖像：U－I圖像是一條傾斜的直線。
(3)縱軸上的截距：表示電源的 ；
電源電動(dòng)勢(shì)
0
E
E－Ir
電動(dòng)勢(shì)E
(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流I變?yōu)? ，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＝_____。
3.電源的U－I圖像
(1)公式：U＝ 。
(2)圖像：U－I圖像是一條傾斜的直線。
電源電動(dòng)勢(shì)
0
E
E－Ir
(3)縱軸上的截距：表示電源的 ；
電動(dòng)勢(shì)E
橫軸上的截距：表示電源的短路電流，I短＝I0＝_____。
(4)圖像斜率的絕對(duì)值：表示電源的 r＝?。絖_____。
內(nèi)阻
比較圖線1和2，說明電源1和電源2電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻大小關(guān)系。
討論交流
答案　由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r，即U＝E－Ir。當(dāng)I＝0時(shí)U＝E，即U－I圖線中縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等。內(nèi)阻r＝　　，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　電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，外電阻為4.0 Ω時(shí)，路端電壓為4.0 V，則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)如果在外電路并聯(lián)一個(gè)6.0 Ω的電阻，路端電壓是多少？
例4
答案　3.7 V
(2)如果6.0 Ω的電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多少？
答案　4.3 V
串聯(lián)一個(gè)6.0 Ω的電阻后，外電阻R2＝4 Ω＋6 Ω＝10 Ω，
　 　如圖所示，電源的內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈的數(shù)目增多時(shí)，下列說法正確的是
A.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐
　漸變小
B.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓不變
C.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓不變
D.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小
√
針對(duì)訓(xùn)練1
由題圖可知，電燈均為并聯(lián)；當(dāng)點(diǎn)亮的電燈數(shù)目增多時(shí)，并聯(lián)的支路增多，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，干路電流增大，由U＝E－Ir知路端電壓減小，電燈兩端的電壓變小，故D正確。
　(多選)如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U－I圖像。則下列說法中正確的是
A.電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，短路電流I1>I2
B.電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，內(nèi)阻r1>r2
C.電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大
例5
√
√
U－I圖像中與U軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，U－I圖像與I軸的交點(diǎn)表示短路電流，故發(fā)生短路時(shí)的電流I1>I2，而斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，故內(nèi)阻r1根據(jù)U＝E－Ir可知，ΔU＝－r·ΔI，內(nèi)阻r1　 　(2023·成都市高二期中)如圖為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，則
A.電源的電動(dòng)勢(shì)為2.0 V
B.電源的內(nèi)阻為4 Ω
C.電源的短路電流為0.5 A
D.將該電源與一阻值為1 Ω的電阻串聯(lián)，路端電
　壓為0.4 V
√
針對(duì)訓(xùn)練2
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U＝E－Ir，可知U－I圖像的縱軸截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，則有E＝2.0 V，U－I圖像的斜率絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，則有r＝ 　　　 Ω＝1 Ω，故A正確，B錯(cuò)誤；
若U－I圖像縱軸的取值不是從0開始，縱軸上的截距仍然表示電源的電動(dòng)勢(shì)E，圖線斜率的絕對(duì)值仍然表示電源的內(nèi)阻，但橫軸截距不表示短路電流。
總結(jié)提升
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課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
四
考點(diǎn)一　電源、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
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非成正比
B.E與q成反比
C.E的大小與W非、q無關(guān)
D.W非表示非靜電力做的功
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
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2.(2024·江門市高二期末)單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周，在內(nèi)外電路中釋放的總能量取決于
A.電源的電動(dòng)勢(shì) B.通過電源的電流
C.路端電壓的大小 D.內(nèi)、外電阻之和
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3.(多選)(2023·宜賓市第四中學(xué)開學(xué)考試)手電筒中的干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，用它給某小燈泡供電時(shí)，電流為0.3 A，在某次接通開關(guān)的10 s時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是
A.干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為2 V的蓄電池強(qiáng)
B.干電池與外電路斷開時(shí)，兩極間的電勢(shì)差為1.5 V
C.電路中每通過1 C的電量，電源把1.5 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.用電壓表直接連接干電池兩極，測(cè)得的電壓就是該電池的電動(dòng)勢(shì)
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由于電動(dòng)勢(shì)是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，而干電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5 V，故它把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為2 V的蓄電池弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
外電路斷開時(shí)，路端電壓即電池的電動(dòng)勢(shì)，故選項(xiàng)B正確；
電路中每通過1 C的電量，電源的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的大小是W＝EQ＝1.5 V×1 C＝1.5 J，故選項(xiàng)C正確；
用電壓表直接連接干電池兩極，測(cè)得的是路端電壓，比電動(dòng)勢(shì)小，故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二　閉合電路歐姆定律
4.(多選)(2023·張掖市第二中學(xué)期末)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝
9 V，內(nèi)阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列說法中正確的是
A.當(dāng)S斷開時(shí)，UAC＝9 V
B.當(dāng)S閉合時(shí)，UAC＝9 V
C.當(dāng)S閉合時(shí)，UAB＝7.5 V，UBC＝ 0
D.當(dāng)S斷開時(shí)，UAB＝0，UBC＝ 0
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當(dāng)S斷開時(shí)，UAC與UBC為路端電壓，等于電源電動(dòng)勢(shì)，A正確，D錯(cuò)誤；
當(dāng)S閉合時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有UAC＝UAB＝　　?。?.5 V，UBC＝0，B錯(cuò)誤，C正確。
5.(2023·常德市第一中學(xué)月考)某同學(xué)利用如圖所示的電路來探究閉合電路中總電流與電源電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系，其中定值電阻R1＝10 Ω、R2＝8 Ω，電源的內(nèi)阻r＝2 Ω。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí)電流表的示數(shù)為I1＝0.2 A；則當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時(shí)，電流表的示數(shù)I2為
A.0.24 A B.0.2 A
C.0.18 A D.0.3 A
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6.如圖所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，理想電壓表的讀數(shù)為1 V；當(dāng)開關(guān)S斷開后，理想電壓表的讀數(shù)為0.8 V，則電源的電動(dòng)勢(shì)等于
A.1 V B.1.2 V
C.2 V D.4 V
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考點(diǎn)三　路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
7.(多選)(2023·自貢市田家炳中學(xué)高二開學(xué)考試)某一電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路(純電阻電路)的電阻為R，此電路
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8.(2023·濟(jì)寧市第一中學(xué)月考)某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，用此電源與三個(gè)阻值均為3 Ω的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8 V，則該電路可能為
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由題圖可知，E＝Um＝6 V，內(nèi)阻r等于圖像斜率的絕對(duì)值，則r＝0.5 Ω，當(dāng)路端電壓為4.8 V時(shí)，U內(nèi)＝E－U＝6 V－4.8 V＝1.2 V。
9.(多選)(2023·成都市高二期中)A、B兩電源分別供電時(shí)其路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，則下述正確的是
A.電源電動(dòng)勢(shì)EA＝EB
B.電源內(nèi)阻rA＝rB
C.電源A的短路電流為0.2 A
D.電源B的短路電流為0.3 A
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由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，U＝E，U－I圖線的斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻大小，由圖可知，A的電動(dòng)勢(shì)為2 V，B的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，即有電源電動(dòng)勢(shì)EA>EB，故A錯(cuò)誤；
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兩圖線平行，說明電源的內(nèi)阻相等，即rA＝rB，故B正確；
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10.(2023·永州市明德湘南中學(xué)高二階段練習(xí))在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻R的阻值為1 Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R1＝4 Ω，在滑動(dòng)變阻器的滑
動(dòng)端移動(dòng)過程中，理想電壓表的示數(shù)變化范圍是
A.1～3 V B.3～5 V
C.0～6 V D.保持6 V不變
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能力綜合練
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根據(jù)題意，由題圖可知，電壓表測(cè)量的是路端電壓，由路端電壓與負(fù)載電阻的關(guān)系可知，負(fù)載電阻最大時(shí)，即R1＝4 Ω時(shí)，路端電壓最大，由閉合電路歐
11.(多選)(2023·宜昌夷陵中學(xué)月考)在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r均為定值，當(dāng)外電路電阻R發(fā)生變化時(shí)，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生變化。下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的是
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12.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω。
(1)若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是多少？
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答案　6 V
若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有
理想電壓表讀數(shù)為UV＝I1R2＝6 V。
(2)若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是多少？
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答案　1 A
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若在C、D間連一個(gè)理想電流表，這時(shí)電阻R2與R3并聯(lián)，
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有
理想電流表讀數(shù)為
13.(2023·衡水市高二期中)一個(gè)允許通過最大電流為2 A的電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，接成如圖甲所示的電路，變阻器最大阻值R0＝22 Ω，電源路端電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律如圖乙所示，圖中U＝12 V的直線為圖線的漸近線。
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(1)求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
答案　12 V　2 Ω
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由乙圖可知當(dāng)R趨近無窮大時(shí)，U＝12 V，即外電路為斷路時(shí)，路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，則電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，而當(dāng)U＝6 V＝　 時(shí)，應(yīng)有r＝R＝2 Ω。
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(2)求A、B空載時(shí)輸出電壓的范圍；
答案　0～11 V
當(dāng)滑片到變阻器的最上端時(shí)，A、B兩端輸出電壓達(dá)到最大值Umax＝
　　　 ＝11 V，當(dāng)滑片到變阻器最下端時(shí)，AB兩端輸出電壓達(dá)到
最小值，最小值為零，故A、B空載時(shí)輸出電壓的范圍為0～11 V。
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(3)若要保證變阻器的滑片能任意滑動(dòng)，A、B兩端所接負(fù)載的最小電阻是多大？
答案　4.9 Ω
A、B兩端接一負(fù)載電阻后，當(dāng)滑片滑到變阻器的最上端時(shí)，干路電流最大，通過電源的電流恰好為最大電流2 A時(shí)，A、B兩端所接負(fù)載
電阻最小，由I＝　　　　　，解得RAB≈4.9 Ω。
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