(共47张PPT)
6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课 标 要 求 思 维 导 图
1.知道电源在电路中的作用以及电源的电动势和内阻． 2．理解闭合电路欧姆定律，知道路端电压与电路中电流的关系． 3．认识电源对生产、生活的作用，坚持实事求是的观点．
必备知识·自主学习
一、电池 电源 电动势和内电阻
1．电源：所有能提供________的装置称为电源．
2．闭合电路：由________、________、导线、开关等组成的电路，闭合电路包含两部分，电源的正、负极以外的部分称为________电路，电源内部称为________电路．
3．路端电压：________电路两端的电压．
电能
电源
用电器
外
内
外
4．电动势
(1)定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极____________与________的比称为电源的电动势．
(2)公式：E＝________．
(3)单位：________，简称：________，符号：________．
(4)物理意义：表征电源内________力做功本领的物理量．数值上等于电源把____________经电源内部从负极移到正极的过程中________力所做的功．
5．内阻：电源内部的电阻．
所做的功W非
电荷量q
伏特
伏
V
非静电
单位正电荷
非静电
二、闭合电路欧姆定律
1．内容：在外电路只接有________元件的情况下，通过闭合电路的________大小跟电源的________成正比，跟_____________成反比．
2．表达式：________．
3．适用条件：外电路为____________．
4．路端电压与电流的关系：U＝E－Ir，________时的路端电压等于电源的电动势．
电阻
电流
电动势
内外电阻之和
I＝
纯电阻电路
断路
[导学1]
生活中常用的各种不同型号的干电池电动势相同，均为1.5 V，但是电池的容量不同．
[导学2]
非静电力做功把其他形式的能转化为电能，电动势表征电源把其他形式能转化为电能本领大小，不是转化能量的多少．
[导学3]
外电路电阻增大，路端电压增大，当外电路断路时，路端电压等于电动势．
关键能力·合作探究
探究点一 对电动势的理解
导学探究
日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
(1)把1 C的正电荷从1.5 V的干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？
(2)把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？
(3)1.5 V的干电池和3.7 V的手机电池相比较，哪个电池做功的本领大些？
提示：(1)1.5 J；1.5 J (2)3.7 J；3.7 J (3)3.7 V的手机电池做功的本领大些
归纳总结
1.对电动势的理解
(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关．
(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向．
(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)．
2．电源电动势与电压的区别和联系
电压 电动势
意义 表示静电力做功，将电能转化为其他形式的能的本领大小 表示非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的本领大小
定义
单位 伏特(V) 伏特(V)
联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
特别提醒
(1)n个完全相同的电源串联：电源的总电动势E总＝nE，电源的总内阻r总＝nr.
(2)n个完全相同的电源并联：电源的总电动势E总＝E，电源的总内阻r总＝.
典例示范
例 1 下列是对电源电动势概念的认识，正确的是( )
A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同
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成的电能越多，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
答案：B
解析：电动势的大小由非静电力性质决定，与外电路及电池体积无关，故A错，B对；电动势在数值上等于搬运1 C电荷量时其他形式的能转化为电能的数值，由于没确定多少电荷量，故C错；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，表示非静电力做功，而电压与电势差表示静电力做功，物理意义不同，故D错．
素养训练1 (多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( )
A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．铅蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C．铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D．铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
答案：ABD
解析：根据电动势的定义和表达式E＝知，非静电力移动1 C电荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，A正确，C错误．电源两极的电势差(电压)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2 V，B正确．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，因E蓄电池＝2 V>E干电池＝1.5 V，D正确．
探究点二 闭合电路欧姆定律的理解和应用
导学探究
如图所示，闭合电路由外电路和内电路组成，用电器R和导线、开关组成外电路，电源内部是内电路，已知电源的电动势为E，内电阻为r，外电阻为R，设电路中的电流为I.
(1)在外电路中沿着电流的方向，电势如何变化？
(2)在内电路中沿着电流的方向，电势如何变化？
提示：(1)电势降低．
(2)电势升高．
归纳总结
1.内、外电路中的电势变化
外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．
2．闭合电路欧姆定律的几种表达形式
(1)电流形式：I＝，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比．
(2)电压形式：E＝Ir＋IR或E＝U内＋U外，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和．
说明：I＝或E＝IR＋Ir只适用于外电路是纯电阻的电路：E＝U外＋U内，既适合于外电路为纯电阻的电路，也适合于非纯电阻电路．
典例示范
例 2 在如图所示的电路中，当开关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．当开关S断开时，它们的示数分别改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内阻．
解析：当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路的欧姆定律得
U＝E－Ir，即
E＝1.6 V＋0.4 A·r ①
当开关S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路的欧姆定律得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
思维方法
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，可用闭合电路的欧姆定律直接求出，也可以利用各支路的电流之和来求．
(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的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．
素养训练2 (多选)若用E表示电源电动势，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( )
A．U＝2U′ B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝·E
答案：BD
解析：由闭合电路欧姆定律可知，E＝U＋U′＝Ir＋IR，U＝IR，可推得U′＝E－U，U＝·R.故B、D正确，A、C错误．
探究点三 路端电压与负载的关系
归纳总结
1.路端电压与负载的关系
(1)关系推导：U＝E－U内＝E－r.
(2)规律特点：当E、r一定，外电阻R变小时，由I＝知电流I变大，由U＝知路端电压变小；反之，当外电阻R变大时，电流I变小，路端电压U变大．
(3)图形分析：路端电压U与外电阻R的关系可用如图所示的图像表示，图像中的曲线以U＝E为渐近线．
2．路端电压与电流的关系图像
(1)由U＝E－Ir可知，U-I图像是一条倾斜的直线，如图所示．
(2)纵轴的截距等于电源的电动势E，横轴的截距等于外电路短路时的电流，I短＝.
(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝＝，斜率越大，表明电源的内阻越大．
典例示范
例 3 (多选)如图所示为某一电源的U-I图线，由图可知( )
A.电源电动势为2 V
B．电源内电阻为 Ω
C．电源短路时电流为6 A
D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A
答案：AD
解析：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＝ Ω＝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＝＝ A＝5 A，D正确．
素养训练3 如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电)，模拟电路如图乙所示．测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者( )
A．电流表示数大
B．电压表示数小
C．电源内阻的电压小
D．路端电压小
答案：C
解析：体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，则体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻Rx大，由闭合电路欧姆定律可知I＝，电路中的电流小，故A错误；由于电压表测得是人体的电压，则U＝E－I(r＋R1＋R2)，电流小，则电压表示数大，故B错误；电源内阻电压为Ur＝Ir，电流小，则电源内阻的电压小，故C正确；路端电压为U路＝E－Ir，电流小，则路端电压大，故D错误．
探究点四 闭合电路动态电路分析
归纳总结
1.闭合电路动态分析的思路
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，分析这类问题的基本思路是：
2．闭合电路动态分析的三种方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即：
R局→R总→I总→U外
(2)结论法——“并同串反”
“并同”：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”：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．
典例示范
例 4 如图，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( )
A.电压表示数增大，电流表示数减少
B．电压表示数减少，电流表示数增大
C．两电表示数都增大
D．两电表示数都减少
答案：A
解析：当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，由路端电压U＝E－Ir可知U增大，即电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数IA＝I－I2电流表示数将减小；故选A.
素养训练4 如图，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A分别为电压表与电流表．初始时S0闭合，S断开，现将S闭合，则( )
A.V的读数变大，A的读数变小
B．V和A的读数均变小
C．V和A的读数均变大
D．V的读数变小，A的读数变大
答案：B
解析：S闭合，R2、R3并联，则外电阻变小，由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流增大，路端电压减小，V的读数变小；R1两端电压增大，故R3两端电压减小，由欧姆定律可知R3中的电流减小，电流表示数减小，故选B.
素养训练5 如图所示，电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )
A．L变暗，Q增大
B．L变暗，Q减小
C．L变亮，Q增大
D．L变亮，Q减小
答案：B
解析：当滑动变阻器的滑动片向下移动时，滑动变阻器的有效电阻减小，电路的总电阻减小，干路电流变大，内电压变大，外电压变小．灯泡电压与外电压相等，所以灯泡变暗．因为灯泡变暗，所以流过灯泡电流减小，则流过滑动变阻器电流变大，所以电阻R1的电压变大，则滑动变阻器电压减小，根据电容公式可得电容器电量减小，B正确．
随堂演练·自主检测
1.关于闭合电路，下列说法正确的是( )
A．电源短路时，路端电压等于电源电动势
B．电源短路时，电流为无限大
C．外电路断开时，路端电压为零
D．外电路断开时，路端电压等于电源电动势
答案：D
解析：电源短路时，电动势加在内电阻上，故内电压等于电源的电动势，路端电压为零，故A错误；电源短路时，电流为短路电流，其大小为I＝，由于内阻r很小，故电流较大，但并不是无限大，故B错误；外电路断开时，电路中电流为零，内电压为零，故路端电压等于电源电动势，故C错误，D正确．
2．(多选)有关电动势的说法中正确的是( )
A．电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
B．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等
C．电源提供的电能越多，电源的电动势越大
D．当电路中通过1 C电荷量时，电源便将E J其他形式的能转化为电能
答案：ABD
解析：根据电动势的定义式E＝可知，电源的电动势等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，A正确；根据U＝E－Ir，当外电路断开时I＝0，解得U＝E，电源的电压与电源电动势相等，B正确；根据E＝，电动势与非静电力做的功和移送的电荷量无关，与电源提供的电能多少无关，电动势由电源本身的结构决定，C错误；根据电动势的定义式E＝可知，当电路中通过1 C电荷量时，非静电力做功E J，电源便将E J其他形式的能转化为电能，D正确．
3.物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗．对这一现象的解释，下列说法正确的是( )
A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变
B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大
答案：B
解析：当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，根据并联电阻的规律可知，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律I＝可知干路电流增大，根据E＝U＋Ir可知路端电压减小，所以加在灯泡两端的电压减小，根据P＝可知灯泡的功率减小，所以亮度变暗，故选B.
4.如图所示，电动势E、内阻r的电源与定值电阻R、电容器C(电容较大，原来不带电)构成闭合回路．当电键S闭合后的一段时间内，Uab、Ubc、Ucd、Uad随时间t变化图像可能正确的是( )
答案：A
解析：电键S闭合后的一段时间内，电容器一开始处于充电状态，最终达到稳定，可知电容器的电荷量先变大，最终稳定，根据C＝可知电容器极板间电压U先变大后保持不变，设电路中电流为I，则有I＝可知随着电容器极板电压U的增大，电路电流逐渐减小，最终电流变为零，根据闭合电路欧姆定律可得Uad＝E－Ir可知随着电路电流逐渐减小，路端电压Uad逐渐增大，最终等于电动势保持不变，故A正确；根据欧姆定律可得Uab＝IR，随着电路电流逐渐减小，定值电阻两端电压Uab逐渐减小，最终为零，B错误；Ubc等于电容器极板电压，可知Ubc逐渐增大，最终等于电动势，C错误；由于cd之间为一导线，则Ucd一直为零，D错误．
5. (多选)如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同．若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为( )
A．A灯变亮 B．B灯变亮
C．B灯变暗 D．C灯变亮
答案：ACD
解析：将变阻器滑片P向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流IA增大，则A灯变亮，故A正确；并联部分的电压U并＝E－IA(RA＋r)，RA、r不变，IA增大，U并减小，IB减小，B灯变暗，故B错误，C正确；通过C灯的电流IC＝IA－IB，IA增大，IB减小，则IC增大，C灯变亮，故D正确．6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
课 标 要 求 思 维 导 图
1.知道电源在电路中的作用以及电源的电动势和内阻． 2．理解闭合电路欧姆定律，知道路端电压与电路中电流的关系． 3．认识电源对生产、生活的作用，坚持实事求是的观点．
必备知识·自主学习——突出基础性 素养夯基
一、电池 电源 电动势和内电阻
1．电源：所有能提供________的装置称为电源．
2．闭合电路：由________、________、导线、开关等组成的电路，闭合电路包含两部分，电源的正、负极以外的部分称为________电路，电源内部称为________电路．
3．路端电压：________电路两端的电压．
4．电动势
(1)定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极____________与________的比称为电源的电动势．
(2)公式：E＝________．
(3)单位：________，简称：________，符号：________．
(4)物理意义：表征电源内________力做功本领的物理量．数值上等于电源把____________经电源内部从负极移到正极的过程中________力所做的功．
5．内阻：电源内部的电阻．
二、闭合电路欧姆定律
1．内容：在外电路只接有________元件的情况下，通过闭合电路的________大小跟电源的________成正比，跟________________成反比．
2．表达式：________．
3．适用条件：外电路为____________．
4．路端电压与电流的关系：U＝E－Ir，________时的路端电压等于电源的电动势．
[导学1]
生活中常用的各种不同型号的干电池电动势相同，均为1.5 V，但是电池的容量不同．
[导学2]
非静电力做功把其他形式的能转化为电能，电动势表征电源把其他形式能转化为电能本领大小，不是转化能量的多少．
[导学3]
外电路电阻增大，路端电压增大，当外电路断路时，路端电压等于电动势．
关键能力·合作探究——突出综合性 素养形成
探究点一 对电动势的理解
导学探究
日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
(1)把1 C的正电荷从1.5 V的干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？
(2)把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？
(3)1.5 V的干电池和3.7 V的手机电池相比较，哪个电池做功的本领大些？
归纳总结
1.对电动势的理解
(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关．
(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向．
(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)．
2．电源电动势与电压的区别和联系
电压 电动势
意义 表示静电力做功，将电能转化为其他形式的能的本领大小 表示非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的本领大小
定义 U＝，数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端静电力所做的功 E＝，数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功
单位 伏特(V) 伏特(V)
联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
特别提醒
(1)n个完全相同的电源串联：电源的总电动势E总＝nE，电源的总内阻r总＝nr.
(2)n个完全相同的电源并联：电源的总电动势E总＝E，电源的总内阻r总＝.
典例示范
例 1 下列是对电源电动势概念的认识，正确的是( )
A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同
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成的电能越多，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
素养训练1 (多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( )
A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．铅蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C．铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D．铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
探究点二 闭合电路欧姆定律的理解和应用
导学探究
如图所示，闭合电路由外电路和内电路组成，用电器R和导线、开关组成外电路，电源内部是内电路，已知电源的电动势为E，内电阻为r，外电阻为R，设电路中的电流为I.
(1)在外电路中沿着电流的方向，电势如何变化？
(2)在内电路中沿着电流的方向，电势如何变化？
归纳总结
1.内、外电路中的电势变化
外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．
2．闭合电路欧姆定律的几种表达形式
(1)电流形式：I＝，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比．
(2)电压形式：E＝Ir＋IR或E＝U内＋U外，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和．
说明：I＝或E＝IR＋Ir只适用于外电路是纯电阻的电路：E＝U外＋U内，既适合于外电路为纯电阻的电路，也适合于非纯电阻电路．
典例示范
例 2 在如图所示的电路中，当开关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．当开关S断开时，它们的示数分别改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内阻．
思维方法
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，可用闭合电路的欧姆定律直接求出，也可以利用各支路的电流之和来求．
(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的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．
素养训练2 (多选)若用E表示电源电动势，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( )
A．U＝2U′ B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝·E
探究点三 路端电压与负载的关系
归纳总结
1.路端电压与负载的关系
(1)关系推导：U＝E－U内＝E－r.
(2)规律特点：当E、r一定，外电阻R变小时，由I＝知电流I变大，由U＝知路端电压变小；反之，当外电阻R变大时，电流I变小，路端电压U变大．
(3)图形分析：路端电压U与外电阻R的关系可用如图所示的图像表示，图像中的曲线以U＝E为渐近线．
2．路端电压与电流的关系图像
(1)由U＝E－Ir可知，U I图像是一条倾斜的直线，如图所示．
(2)纵轴的截距等于电源的电动势E，横轴的截距等于外电路短路时的电流，I短＝.
(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝＝，斜率越大，表明电源的内阻越大．
典例示范
例 3 (多选)如图所示为某一电源的U I图线，由图可知( )
A.电源电动势为2 V
B．电源内电阻为 Ω
C．电源短路时电流为6 A
D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A
素养训练3 如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电)，模拟电路如图乙所示．测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者( )
A．电流表示数大 B．电压表示数小
C．电源内阻的电压小 D．路端电压小
探究点四 闭合电路动态电路分析
归纳总结
1.闭合电路动态分析的思路
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，分析这类问题的基本思路是：
2．闭合电路动态分析的三种方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即：
R局→R总→I总→U外
(2)结论法——“并同串反”
“并同”：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”：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．
典例示范
例 4 如图，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( )
A.电压表示数增大，电流表示数减少
B．电压表示数减少，电流表示数增大
C．两电表示数都增大
D．两电表示数都减少
素养训练4 如图，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A分别为电压表与电流表．初始时S0闭合，S断开，现将S闭合，则( )
A.V的读数变大，A的读数变小
B．V和A的读数均变小
C．V和A的读数均变大
D．V的读数变小，A的读数变大
素养训练5 如图所示，电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )
A．L变暗，Q增大 B．L变暗，Q减小
C．L变亮，Q增大 D．L变亮，Q减小
随堂演练·自主检测——突出创新性 素养达标
1.
关于闭合电路，下列说法正确的是( )
A．电源短路时，路端电压等于电源电动势
B．电源短路时，电流为无限大
C．外电路断开时，路端电压为零
D．外电路断开时，路端电压等于电源电动势
2．(多选)有关电动势的说法中正确的是( )
A．电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
B．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等
C．电源提供的电能越多，电源的电动势越大
D．当电路中通过1 C电荷量时，电源便将E J其他形式的能转化为电能
3.
物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗．对这一现象的解释，下列说法正确的是( )
A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变
B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大
4.
如图所示，电动势E、内阻r的电源与定值电阻R、电容器C(电容较大，原来不带电)构成闭合回路．当电键S闭合后的一段时间内，Uab、Ubc、Ucd、Uad随时间t变化图像可能正确的是( )
5.
(多选)如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同．若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为( )
A．A灯变亮 B．B灯变亮
C．B灯变暗 D．C灯变亮
6．电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
必备知识·自主学习
一、
1．电能
2．电源 用电器 外 内
3．外
4．(1)所做的功W非 电荷量q (2) (3)伏特 伏 V
(4)非静电 单位正电荷 非静电
二、
1．电阻 电流 电动势 内外电阻之和
2．I＝
3．纯电阻电路
4．断路
关键能力·合作探究
探究点一
【导学探究】
提示：(1)1.5 J；1.5 J (2)3.7 J；3.7 J (3)3.7 V的手机电池做功的本领大些
【典例示范】
例1 解析：电动势的大小由非静电力性质决定，与外电路及电池体积无关，故A错，B对；电动势在数值上等于搬运1 C电荷量时其他形式的能转化为电能的数值，由于没确定多少电荷量，故C错；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，表示非静电力做功，而电压与电势差表示静电力做功，物理意义不同，故D错．
答案：B
素养训练1 解析：根据电动势的定义和表达式E＝知，非静电力移动1 C电荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，A正确，C错误．电源两极的电势差(电压)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2 V，B正确．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，因E蓄电池＝2 V>E干电池＝1.5 V，D正确．
答案：ABD
探究点二
【导学探究】
提示：(1)电势降低．
(2)电势升高．
【典例示范】
例2 解析：当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路的欧姆定律得
U＝E－Ir，即
E＝1.6 V＋0.4 A·r ①
当开关S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路的欧姆定律得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
素养训练2 解析：由闭合电路欧姆定律可知，E＝U＋U′＝Ir＋IR，U＝IR，可推得U′＝E－U，U＝·R.故B、D正确，A、C错误．
答案：BD
探究点三
【典例示范】
例3 解析：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＝ Ω＝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＝＝ A＝5 A，D正确．
答案：AD
素养训练3 解析：体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，则体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻Rx大，由闭合电路欧姆定律可知I＝，电路中的电流小，故A错误；由于电压表测得是人体的电压，则U＝E－I(r＋R1＋R2)，电流小，则电压表示数大，故B错误；电源内阻电压为Ur＝Ir，电流小，则电源内阻的电压小，故C正确；路端电压为U路＝E－Ir，电流小，则路端电压大，故D错误．
答案：C
探究点四
【典例示范】
例4 解析：当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，由路端电压U＝E－Ir可知U增大，即电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数IA＝I－I2电流表示数将减小；故选A.
答案：A
素养训练4 解析：S闭合，R2、R3并联，则外电阻变小，由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流增大，路端电压减小，V的读数变小；R1两端电压增大，故R3两端电压减小，由欧姆定律可知R3中的电流减小，电流表示数减小，故选B.
答案：B
素养训练5 解析：当滑动变阻器的滑动片向下移动时，滑动变阻器的有效电阻减小，电路的总电阻减小，干路电流变大，内电压变大，外电压变小．灯泡电压与外电压相等，所以灯泡变暗．因为灯泡变暗，所以流过灯泡电流减小，则流过滑动变阻器电流变大，所以电阻R1的电压变大，则滑动变阻器电压减小，根据电容公式可得电容器电量减小，B正确．
答案：B
随堂演练·自主检测
1．解析：电源短路时，电动势加在内电阻上，故内电压等于电源的电动势，路端电压为零，故A错误；电源短路时，电流为短路电流，其大小为I＝，由于内阻r很小，故电流较大，但并不是无限大，故B错误；外电路断开时，电路中电流为零，内电压为零，故路端电压等于电源电动势，故C错误，D正确．
答案：D
2．解析：根据电动势的定义式E＝可知，电源的电动势等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，A正确；根据U＝E－Ir，当外电路断开时I＝0，解得U＝E，电源的电压与电源电动势相等，B正确；根据E＝，电动势与非静电力做的功和移送的电荷量无关，与电源提供的电能多少无关，电动势由电源本身的结构决定，C错误；根据电动势的定义式E＝可知，当电路中通过1 C电荷量时，非静电力做功E J，电源便将E J其他形式的能转化为电能，D正确．
答案：ABD
3．解析：当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，根据并联电阻的规律可知，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律I＝可知干路电流增大，根据E＝U＋Ir可知路端电压减小，所以加在灯泡两端的电压减小，根据P＝可知灯泡的功率减小，所以亮度变暗，故选B.
答案：B
4．解析：电键S闭合后的一段时间内，电容器一开始处于充电状态，最终达到稳定，可知电容器的电荷量先变大，最终稳定，根据C＝可知电容器极板间电压U先变大后保持不变，设电路中电流为I，则有I＝可知随着电容器极板电压U的增大，电路电流逐渐减小，最终电流变为零，根据闭合电路欧姆定律可得Uad＝E－Ir可知随着电路电流逐渐减小，路端电压Uad逐渐增大，最终等于电动势保持不变，故A正确；根据欧姆定律可得Uab＝IR，随着电路电流逐渐减小，定值电阻两端电压Uab逐渐减小，最终为零，B错误；Ubc等于电容器极板电压，可知Ubc逐渐增大，最终等于电动势，C错误；由于cd之间为一导线，则Ucd一直为零，D错误．
答案：A
5．解析：将变阻器滑片P向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流IA增大，则A灯变亮，故A正确；并联部分的电压U并＝E－IA(RA＋r)，RA、r不变，IA增大，U并减小，IB减小，B灯变暗，故B错误，C正确；通过C灯的电流IC＝IA－IB，IA增大，IB减小，则IC增大，C灯变亮，故D正确．
答案：ACD
