1、第 4 节 电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律1电源是将其他形式的能转化为电势能的装置，反映电源把其他形式的能转化为电势能的特性的物理量是_，它等于电源未接入电路时两极间的电势差2闭合电路的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电路的电阻之和成_，表达式为_，适用于外电路为_的电路3路端电压是指外电路两端的电压，即电源的输出电压 UEIr.(1)当外电阻 R 增大时，I_ ，内电压_，路端电压 U 增大当外电路断开时，I _，U_.(2)当外电阻 R 减小时，I_ ，内电压_，路端电压 U 减小当电源两端短路时，外电阻 R0，I_.4由 U 外 EIr 可知，U 外 I 图象是一条斜向下的直线，直线
2、斜率的绝对值等于_，直线在纵轴上的截距表示_，直线在横轴上的截距表示_5有两个相同的电阻 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起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻 R 的电流为 2I/3，则该电源的内阻是( )AR BR /2 C4R DR/86一太阳能电池板，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 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )A0.10 V B0.20 VC0.30 V D0.40 V【概念规律练】知识点一 闭合电路欧姆定律1. 如图 1 所示，当开关 S 断开时，电压表示数为
3、3 V，当开关 S 闭合时，电压表示数为 1.8 V，则外电阻 R 与电源内阻 r 之比为( )图 1A53 B35C23 D322. 如图 2 所示，电源电动势 E30 V ，内阻 r1 ，灯泡上标有“6 V 12 W”字样，直流电动机线圈电阻 R2 ，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率图 2知识点二 路端电压与负载的关系3若 E 表示电动势，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 ( )AUIR BU EUCUEIr DU ERR r4如图 3 所示为两个独立电路 A 和 B 的路端电压与其总电流 I 的关系图线
4、，则( )图 3A路端电压都为 U1 时，它们的外电阻相等B电流都是 I1 时，两电源内电压相等C电路 A 的电动势大于电路 B 的电动势DA 中电源的内阻大于 B 中电源的内阻【方法技巧练】一、闭合电路动态问题的分析方法5如图 4 所示的电路中，在滑动变阻器的滑片 P 向上端 a 滑动过程中，两表的示数情况为( )图 4A电压表示数增大，电流表示数减小B电压表示数减小，电流表示数增大C两电表示数都增大D两电表示数都减小6在如图 5 所示的电路中，R 1、R 2、R 3 和 R4 皆为定值电阻，R 5 为可变电阻，电源的电动势为 E，内阻为 r，设电流表 A 的读数为 I，电压表 V 的读数为
5、 U，当 R5 的滑动触点向图中 a 端移动时( )图 5AI 变大，U 变小 BI 变大，U 变大CI 变小，U 变大 DI 变小，U 变小二、闭合电路欧姆定律的应用7如图 6 所示的电路，已知电源电动势 E36 V，内电阻 r2 ，R 120 ，每盏灯额定功率都是 2 W，额定电压也相同当 S 闭合，调到 R214 时，两灯都正常发光；当S 断开后要使 L2 仍正常发光，求 R2 应调到何值？图 61在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A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B当外电路断开时，路端电压等于零C当外电路短路时，电路中的电流无穷大D当外电阻增大时，路端电压也
6、增大2在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )A若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和3. 如图 7 所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的 UI 图象，则下列说法中正确的是( )图 7A电动势 E1E 2，短路电流 I1I2B电动势 E1E 2，内阻 r1r2C电动势 E1E2，内阻 r1EB，r ArB.图中两直线的交点坐标为(I1、 U1)，由 R 可知，路端
7、电压都为 U1 时，它们的外电阻相等由 UIr 可知，电流UI都是 I1 时，因 r 不相等，故两电源内电压不相等所以选项 A、C 、D 正确5A6D 本题考查闭合电路的动态分析当 R5 的滑动触点向图中 a 端移动时，R 5 接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小即电压表V 的读数 U 变小；由于总电流变大，使得 R1、R 3 两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2 和 R4 串联两端电压变小，则电流表A 的读数 I 变小，故选 D.方法总结 闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型，解决这类问题的关键是抓住电源的 E、r 不变，思路是外电路电阻变化，引起
8、全电路中电流的变化，根据闭合电路欧姆定律公式 I ，以及 EU 外 U 内 IRIr 进行正确推理，从而判定路端电压 U 外ER r和内电压 U 内 的变化然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况，即应用“部分整体部分”这样的顺序分析750 设所求阻值为 R2，当灯 L1 和 L2 正常发光时，加在灯两端电压为额定电压 UL.当 S 闭合时，E 1U LI 1(R1rR 2)，当 S 断开时，E 2U LI 2(R1rR 2)，又因为 E1E 2E ，I 12I 22I (I 为额定电流)，得 I(R1 r2R 2R 2)0，但 I0，所以 R1r 2R 2R 2，即
9、R220 2 214 50 .方法总结 闭合电路欧姆定律的三种表达形式最根本的原理是电动势等于内、外电路电压的和，因此解题时只需分析内、外电路的电压，然后列式求解课后巩固练1AD 2.D3AD 由图象可知两电源的 UI 图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源 1 的短路电流大于电源 2 的短路电流，则 A 项正确又由两图线的倾斜程度可知图线 2 的斜率的绝对值大于图线 1 的斜率的绝对值，即电源 2 的内阻大于电源 1 的内阻，则可知 B、C 项错误由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源 2 的路端电压的变化量大于电源 1 的路端电压的变化量，
10、可知 D 项正确4A 滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中，R 1 值减小，因此总电阻变小， D 错误；干路电流变大，路端电压变小，A 正确；内阻消耗的功率变大，C 错误；定值电阻 R3 两端的电压变小，电流表示数变小，B 错误5B 6.B 7.C 8.BD9C 合上 S2 之前，R 3 与 L3 串联后与 L1、L 2 并联，最后与 R1 串联合上 S2 之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路的总电流也即流过 R1的电流增大，C 正确因电源的内阻不计，则电源的输出功率 PIE 增大，A 错误通过R1 中的电流增大时 R1 两端电压升高，则并联电路部分的两端电压降
11、低，L 1 消耗的功率降低，通过 R3 与 L3 的电流减小，B 、D 均错误10AD 图像与纵坐标轴的交点为电池的电动势 E1.40 V；电池的内阻 r UI1 ；根据 E UI r，代入数据得 I A0.20 A，故1.40 1.000.40 E Ur 1.40 1.201A、D 正确11(1)4 (2)6 V 2 解析 (1)电阻 R 的值为 R 4 .U2I2 41(2)当开关接 a 时，有 EU 1 I1r，又 U15 V，I1 A0.5 A.P1U1 2.55当开关接 b 时，有 EU 2I 2r，又 U24 V，I 21 A，联立解得 E6 V，r2 .12(1)1 A (2)1.210 4 C解析 (1)闭合 S 时：I A1 AER1 R2 104 6(2)设 S 闭合与断开时 C 的电荷量分别为 Q1、Q 2，则：Q1CIR 2 Q 2CE所以，断开 S 后，流过 R1 的电荷量为：QQ 2Q 13010 6 (106) C1.210 4 C
