1、第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用 教材回扣夯实基础知识点一 电源的电动势和内阻1电源电源是把负电荷从正极搬到负极的一种装置；从能的转化角度看，电源是将其他形式的能转化为_的装置2电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的_在电源内从_移送到_所做的功(2)表达式：E_.(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量3内阻电源内部导体的电阻，叫作电源的_，它是电源的另一重要参数电能正电荷负极正极Wq内阻知识点二 闭合电路的欧姆定律1闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电阻之和成_(2)公式I_(只适用于纯电阻电路)；E_(适用
2、于所有电路)正比反比ERrU外U内2路端电压与外电阻的关系一般情况UIR ERrR E1rR，当 R 增大时，U_特殊情况(1)当外电路断路时，I0，U_(2)当外电路短路时，I 短Er，U0增大E夯实双基1思考辨析(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比()(2)当外电阻增大时，路端电压也增大()(3)闭合电路中的短路电流无限大()(4)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压()(5)非静电力做的功越多，电动势就越大()(6)EWq 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的()2一节干电池的电动势为 1.5 V，表示该
3、电池()A一定有 1.5 J 的化学能转化为电能B在工作状态下两极间的电压恒定为 1.5 VC比电动势为 1.2 V 的电池存储的电能多D将 1 C 的正电荷在电源内部由负极移送到正极过程中，非静电力做了 1.5 J 的功D3电源电动势为 E，内阻为 r，向可变电阻 R 供电，关于路端电压，下列说法正确的是()A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B因为 UIR，所以当 I 增大时，路端电压也增大C因为 UEIr，所以当 I 增大时，路端电压减小D若外电路断开，则路端电压为零C42019江苏卷，3如图所示的电路中，电阻 R2.断开S 后，电压表的读数为 3 V；闭合 S 后，电压表的读数为
4、2 V，则电源的内阻 r 为()A1 B2 C3 D4 解析：当断开S时，电压表的读数等于电源的电动势，即E3V；当闭合S时，有UIR，又由闭合电路欧姆定律可知，I ERr，联立解得r1，A正确，BCD错误答案：A5(多选)如图所示，A、B、C、D 四个电路中，电源电动势为 E，电阻为 r，定值电阻为 R0，当滑动变阻器 R 的滑片 P 从a 向 b 滑动时，理想电压表示数将变大的电路是()解析：显然，在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意；对电路B，电压表测量的是定
5、值电阻R0两端的电压，由欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意；对电路C，因为电压表为理想电压表，则其示数恒等于电源电动势，其示数将不变；而电路D，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大答案：BD透析考点多维突破考点一 电路的动态变化分析1动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化2电路动态分析的常用“两法”(1)程序法(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论1 电压表、电
6、流表示数变化问题如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 P 向右端移动时，下面说法中正确的是()A电压表 V1 的读数减小，电流表 A1 的读数增大B电压表 V1 的读数增大，电流表 A1 的读数减小C电压表 V2 的读数减小，电流表 A2 的读数增大D电压表 V2 的读数增大，电流表 A2 的读数减小解析：滑动变阻器滑片P向右端移动，使得Rp变小，总电阻变小，总电流变大，即电流表A1的读数增大内电压变大，R1两端电压变大，并联电路的电压即电压表V1的读数变小，即R3两端电压变小，通过R3的电流变小即电流表A2的读数减小，由于总电流增大，所以经过另外一个支路即经过R2的电流变大
7、，R2两端电压变大，即电压表V2的读数增大，选项A、D正确答案：AD练 1 小灯泡亮度变化问题(多选)如图所示的电路，L1、L2、L3是 3 只小电灯，R 是滑动变阻器，开始时，它的滑片 P 位于中点位置当 S 闭合时，3 只小电灯都发光现使滑动变阻器的滑片P 向右移动，则小电灯 L1、L2、L3 的变化情况是()AL1 变亮 BL2 变亮CL3 变暗 DL1、L2、L3 均变亮解析：当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的有效电阻变大，导致外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律I总ER外r 知，总电流I总减小，路端电压U路EI总r将增大，因此，通过L1灯的电流IL1变小，L1灯变暗；U路UL1
8、UL2，得L2灯两端的电压变大，L2灯变亮而IL1IL2IL3，通过L1灯的电流IL1变小，通过L2灯的电流IL2变大，则通过L3灯的电流IL3变小，L3灯变暗由以上分析可知选项B、C正确答案：BC练 2 闭合电路中 U 与UI 的分析如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r，理想电压表 V1、V2 示数为 U1、U2，其变化量的绝对值分别为 U1 和 U2；流过电源的电流为 I，其变化量的绝对值为 I.在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)()A小灯泡 L1、L3 变暗，L2 变亮BU1U2C.U1I 增大D.U2I 不变解析：滑动变阻器滑片P向左端移动，Rp变小，总电阻
9、变小，总电流变大，灯泡L2变亮，电压表V2示数U2和内电压U内变大，L3所分电压U1EU2U内减小，则通过L3的电流变小，L3变暗，通过L1的电流I1II3变大，即L1变亮，选项A错误；由闭合电路欧姆定律有U内U2U1，则U2rbBIaIbCR0 接电源 a 时，电源的输出功率较大，但效率较低DR0 接电源 b 时，电源的输出功率较小，效率较低解析：在电源路端电压与电流的关系图象中，斜率的绝对值表示电源内阻，rarb，A正确；在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，IaIb，B正确；R0接电源a时，电源的输出功率较大，但由RRr11rR知效率较低，R0接
10、电源b时，电源的输出功率较小，但效率较高，C正确，D错误答案：ABC练 8(多选)如图所示的 U-I 图象中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线为某一电阻 R 的 U-I 图线，用该电源直接与电阻 R 连接成闭合电路，由图象可知()AR 的阻值为 1.5 B电源电动势为 3.0 V，内阻为 0.5 C电源的输出功率为 3.0 WD电源内部消耗功率为 1.5 W解析：由于电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线都为直线，所以电源的路端电压与电流的关系图线的斜率的绝对值等于电源内阻，r1.5，电源电动势为3.0V；电阻R的U-I图线的斜率等于电阻R的阻值，R1.5，选项A正确，
11、B错误电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，电源的输出功率为PUI1.51.0 W1.5 W，选项C错误；由EIPPr解得电源内部消耗的功率为PrEIP3.01.0W1.5W1.5 W，选项D正确答案：AD练 9 2020长沙模拟(多选)某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR 和电源内部的发热功率 Pr随电流 I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的 a、b、c 所示则以下判断正确的是()A在 a、b、c 三条图线上分别取横坐标相同的 A、B、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系 PAPBPCB电源的最大输出功率 Pm9 WC电源
12、的电动势 E3 V，内电阻 r1 D当电流为 1 A 时，外电路电阻为 3 解析：在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系PAPBPC，所以A正确；图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3 W，故B错误；当I3 A时，PR0，说明外电路短路，根据PEEI知电源的电动势E3 V，内电阻rEI1，故C正确，D错误答案：AC考点四 电路故障的分析方法1故障特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过
13、电路但它两端电压为零2检查方法电压表检测如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路电流表检测当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置在使用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程欧姆表检测当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路在使用欧姆表检测时，电路一定要切断外电源假设法将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理4 如图所示的电路中，电源的电动势为 6 V，当开关 S 接通后，灯泡 L1 和 L2 都不亮，用电压表测得各部分的电压是
14、 Uab6 V，Uad0 V，Ucd6 V，由此可断定()AL1 和 L2 的灯丝都烧断了BL1 的灯丝烧断了CL2 的灯丝烧断了D变阻器 R 断路解析：由Uab6V可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路当中出现断路故障，且在a、b之间由Ucd6V可知，灯泡L1与变阻器R是通的，断路故障出现在c、d之间，故灯L2断路所以C正确答案：C练 10 2020四川乐山调研如图所示，移动滑动变阻器 R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则电路的可能故障为()A小灯泡短路B小灯泡断路C电流表断路D滑动变阻器断路解析：若小灯泡短路，电压表也被短路，示数应为零，与题不符，故A错误；若小灯泡断
15、路，电压表与电流表组成串联电路，由于电压表内阻很大，电流表示数很小为零，电压表直接测量滑片与a端间的电压，在滑片从a向b端移动时，电压表的示数将增大，与题相符，故B正确；若电流表断路，电压表中无电流，将没有读数，与题不符，故C错误；若滑动变阻器断路，两个电表都没有读数，与题不符，故D错误答案：B练 11 2020济南模拟如图所示的电路中，开关闭合时，灯 L1、L2 正常发光由于电路出现故障，灯 L1 突然变亮，灯 L2变暗，电流表的读数变小则发生的故障可能是()AR1 断路 BR2 断路CR3 断路 DR4 断路解析：由题图知，R1与灯L1并联，若R1断路则电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律I总ER总，知电路的总电流减小，则并联电路R3、R4的总电流减小，并联电路两端的总电压减小，由欧姆定律可知电流表的读数变小，流过灯L2电流变小，灯L2变暗，同理R2两端的电压也减小，由路端电压增大，得到灯L1两端的电压增大，灯L1的功率增大，灯L1变亮，A正确；若R2断路，则电路断开，两灯不亮，电流表没有读数，B错误；若R3断路则灯L2不亮，C错误；若R4断路则电流表没有读数，D错误答案：A
