2 第2课时 路端电压与负载的关系电阻表的原理
分值：50分
[1、2、4~7题，每题4分]
考点一 路端电压与负载的关系
1.关于闭合电路，下列说法正确的是
A.电源正负极被短路时，电流很小
B.电源正负极被短路时，路端电压最大
C.外电路断路时，路端电压为零
D.用电器增加时，路端电压可能减小
2.卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是
A.0.10 V B.0.20 V
C.0.30 V D.0.40 V
3.(8分)如图所示，电源电动势E=6.0 V，电源内阻r=2.0 Ω，定值电阻R1=4.0 Ω，R2=6.0 Ω，求：
(1)(4分)闭合开关S后，流过电源的电流大小；
(2)(4分)电源的路端电压。
考点二 电源的U-I图像
4.在如图甲所示的电路中，电流表和电压表都可以看作理想电表，移动滑动变阻器R的滑片，电压表读数U随着电流表读数I的增大而减小，换用不同的电池1和2，得到如图乙所示相应的两条U-I图线1和2，根据U-I图线，下列说法正确的是
A.电池2的电动势大于电池1的电动势
B.电池2的内阻大于电池1的内阻
C.两电池电动势与其内阻之比相等
D.电流相等时，R上消耗的功率相等
5.(2025·广安市高二期中)某同学根据某电源的路端电压与干路电流的关系图像，做出以下判断，其中判断正确的是
A.电源的电动势为1.5 V
B.电源的内阻为4 Ω
C.电源的短路电流为0.5 A
D.将该电源与一阻值为1 Ω的电阻串联，路端电压为1 V
考点三 电阻表原理
6.(多选)如图所示为电阻表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是
A.它是根据闭合电路的欧姆定律制成的
B.接表内电池负极的应是红表笔
C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D.调零后刻度盘的中央刻度值是r+Rg+R
7.如图所示，把一个量程为5 mA的电流表表头改装成电阻表“×1”挡，表头的内阻是50 Ω，电池的电动势是1.5 V，内阻为10 Ω。经过欧姆调零之后测电阻，当电阻表指针指到中间刻度位置时，被测电阻Rx的阻值是
A.60 Ω B.150 Ω C.300 Ω D.600 Ω
[8、9题，每题5分]
8.在如图所示的电路中，电源电动势E=6 V，内阻r=1 Ω，电流表内阻不计，定值电阻R的阻值为1 Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=4 Ω，在滑动变阻器的滑片移动过程中，理想电压表的示数变化范围是
A.1~3 V B.3~5 V
C.0~6 V D.保持6 V不变
9.(多选)在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，R1=150 Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压随总电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的，则
A.电源的电动势为20 V
B.电源的内阻为20 Ω
C.定值电阻R2的阻值为10 Ω
D.滑动变阻器R3的最大阻值为150 Ω
[8分]
10.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验数据图像如图所示， 图中U为路端电压，I为干路电流，图像上a、b两点相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为
A.， B.，
C.， D.，
答案精析
1.D [电源正负极被短路时，外电路电阻为零，则电流很大，此时路端电压为零；外电路断路时，电路中电流为零，此时路端电压等于电动势；用电器增加时，如用电器是并联接入，则外电路电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，则路端电压减小。故选D。]
2.D [由题意可知，电池板电动势E=0.8 V，内阻r== Ω=20 Ω，当接入R=20 Ω电阻时U=E=0.40 V，故选D。]
3.(1)0.5 A (2)5.0 V
解析 (1)由闭合电路欧姆定律，可得流过电源的电流大小为I== A=0.5 A。
(2)由闭合电路欧姆定律，可得电源的路端电压为
U=E-Ir=6.0 V-0.5×2.0 V=5.0 V。
4.C [根据U=E-Ir可知，图线在U轴上的截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻，由图像可知，电池2的电动势小于电池1的电动势，电池2的内阻小于电池1的内阻，选项A、B错误；电池的电动势与内阻之比等于短路电流I短=，则两电池电动势与其内阻之比相等，选项C正确；由图像可知，电流相等时(未短路)，R两端的电压不等，则根据P=IU可知，电阻R消耗的功率不相等，选项D错误。]
5.D [根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir，可知U-I图像的纵轴截距等于电源电动势，则有E=2.0 V，图像的斜率绝对值等于电源内阻，则有r= Ω=1 Ω，故A、B错误；
当外电阻为零时，电源被短路，此时的短路电流为I短== A=2.0 A，故C错误；
将该电源与一阻值为1 Ω的电阻串联，则电路电流为I== A=1 A
则路端电压为U=IR=1 V，故D正确。]
6.ABD
7.C [两个表笔短接时，回路的电流应该是5 mA，根据闭合电路欧姆定律，可知电阻表的内电阻R内== Ω=300 Ω，当电阻表指针指到中间刻度位置时，Rx+R内=，可知被测电阻的阻值Rx=300 Ω，C正确。]
8.B [根据题意，由题图可知，电压表测量的是路端电压，由路端电压与负载电阻的关系可知，负载电阻最大时，即R1=4 Ω时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律可得Umax=E-·r=5 V，负载电阻最小时，即R1=0时，路端电压最小，由闭合电路欧姆定律可得Umin=E-·r=3 V，即理想电压表的示数变化范围是3~5 V，故选B。]
9.ABD [由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，结合题图乙知E=20 V，r=20 Ω，故A、B正确；当R3的滑片自左向右滑时，R3连入电路的阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑片位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，R2== Ω=5 Ω，故C错误；当滑片在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，R总== Ω=80 Ω，又R总=+R2，代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3=150 Ω，故D正确。]
10.D [电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，即η===，E为电源电动势，在U-I图像中，纵轴截距表示电源电动势，根据图像可知Ua=E、Ub=E，则ηa=，ηb=。选项D正确。]第2课时 路端电压与负载的关系 电阻表的原理
［学习目标］ 1.理解路端电压与负载的关系，并能进行相关计算(重点)。2.通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用(重点)。3.知道电阻表测量电阻的原理，了解电阻表内部结构和刻度特点(重难点)。
一、路端电压与负载的关系
在如图所示的电路中，电源的电动势E=10 V，内阻r=1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压。通过数据计算，你发现了怎样的规律？
1.外电路中的用电器叫作 ，外电路的电势降落叫作 。负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。
2.根据闭合电路的欧姆定律 E=U外+U内，若将U外记为路端电压 U，考虑到U内= Ir，则U=E-Ir。
3.对纯电阻电路，路端电压U与外电阻R的关系：
当外电阻R增大时，由I=可知，电流I ；由U=E-Ir可知，U ；当外电阻R减小时，电流I ，U 。
结论：路端电压随着外电阻的增大而 ，随着外电阻的减小而 。
1.两个电路中的电池相同，小灯泡的规格也相同，多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢？
2.当外电路断开时，路端电压是多少？当电源两端短路时，路端电压是多少？电流会是无穷大吗？
例1 (来自教材改编)电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V，
(1)如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？
(2)如果把一个6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？
二、电源的U-I图像
根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出U-I图像。
1.公式：U = 。
2.图像：U-I图像是一条倾斜的直线。
3.纵轴上的截距：表示电源的 ；
横轴上的截距：表示电源的短路电流，I短=I0= 。
4.图像斜率的绝对值：表示电源的 ，r== 。
比较图线1和2，说明电源1和电源2电动势及内阻大小关系。
例2 (多选)如图所示为某一电源的U-I图像，由图可知( )
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为 Ω
C.电源短路时电流为6.0 A
D.路端电压为1.0 V时，电路中电流为5.0 A
针对训练 (多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图像，由图可知( )
A.电池电动势的测量值是1.4 V
B.电池内阻的测量值是3.5 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.4 A
D.电压表的示数为1.2 V，电流表的示数为0.2 A
若U-I图像纵轴的取值不是从0开始，纵轴上的截距仍然表示电源的电动势E，图线斜率的绝对值仍然表示电源的内阻，但横轴截距不表示短路电流。
三、电阻表的原理
已知电源电动势E=1.5 V，内阻r=0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig=10 mA，电流表内阻Rg=7.5 Ω。
(1)若用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好满偏？
(2)调到满偏后保持R1的值不变，在A、B间接一个多大的电阻R0，才能使电流表指针指向刻度盘中间位置？
(3)保持R1的值不变，如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数Ix与Rx的值有什么关系？
(4)通过以上计算，你有何发现？
电阻表的测量原理是闭合电路欧姆定律，电阻表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。
(1)红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx=0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏，有I=Ig= =，这一过程叫 。满偏电流Ig处可标电阻大小为“ ”。
(2)红、黑表笔断开，如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I=0，可以在I=0处标电阻大小为“ ”。
(3)当Rx为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，Ix= =，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。
(4)当Rx= 时，指针偏转到表盘中间，有I=，此时Rx等于电阻表的内阻RΩ，称为中值电阻。
例3 电阻表的工作原理图如图所示。
(1)若表头的满偏电流为Ig=500 μA，干电池的电动势为1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的电阻表电阻填在下表中：
电流刻度 0 200 μA 300 μA 500 μA
电阻刻度 ∞
(2)这只电阻表的总内阻为 Ω，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为 Ω。
答案精析
一、
路端电压分别为7.5 V、8 V、9 V；随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大。
梳理与总结
1.负载 路端电压
3.减小 增大 增大 减小 增大
减小
思考与讨论
1.当多个灯泡并联时，外电阻R减小，由I=可知，总电流I增大，由U外=E-Ir可知，路端电压减小，灯泡两端电压减小，所以变暗。
2.当外电路断开时，R→∞，U内=0，U外=E；当电源两端短路时，R=0，I=(称为短路电流)，U外=0。一般r很小，所以短路电流很大，但不是无穷大。
例1 (1)3.7 V (2)4.3 V
解析 外电阻为4.0 Ω时，由闭合电路欧姆定律得U=IR外=R外，代入数据，解得r=0.5 Ω
(1)并联一个6.0 Ω的电阻后，外电阻R1= Ω=2.4 Ω，则有U1=R1=×2.4 V≈3.7 V；
(2)串联一个6.0 Ω的电阻后，外电阻
R2=4 Ω+6 Ω=10 Ω，
则路端电压U2=R2=×10 V≈4.3 V。
二、
由E=U+U内及U内=Ir得
U=E-Ir，U-I图像如图所示
梳理与总结
1.E-Ir
3.电动势E
4.内阻 ||
思考与讨论
由闭合电路欧姆定律知E=U+Ir，即U=E-Ir。当I=0时U=E，即U-I图线中纵轴截距表示电源电动势，两电源的电动势相等。内阻r=||，即U-I图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知内阻r1例2 AD [由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir知，当I=0时，U=E，由题图知电源电动势为2.0 V，故A正确；电源的内阻r=||= Ω=0.2 Ω，故B错误；电源短路时电流I短==10.0 A，故C错误；当路端电压为1.0 V时，电路中电流I'== A=5.0 A，故D正确。]
针对训练 AD [根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir，由U-I图像中图线斜率的绝对值表示电池的内阻，纵轴的截距表示电池的电动势，则有r=|k|=|| Ω=1 Ω，E=1.4 V，所以A正确，B错误；外电路发生短路时的电流为I短== A=1.4 A，所以C错误；电压表的示数为1.2 V时，代入公式可解得电流表的示数为I'== A=0.2 A，所以D正确。]
三、
(1)由Ig=可得，R1=-(Rg+r)=142 Ω
(2)=，解得R0=150 Ω
(3)Ix=
Rx=-150(Ω)
(4)Rx与Ix一一对应，若把电流表的电流刻度都按Rx=-150(Ω)的规律转换成电阻刻度，就可制成一个能直接测量电阻的仪器。
梳理与总结
(1) 欧姆调零 0 (2)∞ (3) (4)Rg+R1+r
例3 (1)4.5×103 Ω 2×103 Ω 0 (2)3 000 6 000
解析 (1)对应电流“0”刻度的电阻刻度为“∞”，对应满偏电流“500 μA”刻度的电阻刻度为“0”，所以欧姆调零时，由闭合电路的欧姆定律有Ig=，解得电阻表总内阻R内=Rg+r+R0==3 000 Ω。
测量电阻Rx时有I=，
得Rx=-R内，
当I=200 μA时，
Rx=-3 000 Ω=4.5×103 Ω，
当I'=300 μA时，
Rx'=-3 000 Ω=2×103 Ω。
(2)由(1)知电阻表总内阻为3 000 Ω，当表针偏转到满刻度的处时，通过电阻表的电流
I″== A。
Rx″=-R内=6 000 Ω。(共49张PPT)
路端电压与负载的关系 电阻表的原理
第2课时
第
十
二
章
2
1.理解路端电压与负载的关系，并能进行相关计算(重点)。
2.通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用(重点)。
3.知道电阻表测量电阻的原理，了解电阻表内部结构和刻度特点(重难点)。
学习目标
内容索引
课时对点练
一、路端电压与负载的关系
二、电源的U－I图像
三、电阻表的原理
< 一 >
路端电压与负载的关系
在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压。通过数据计算，你发现了怎样的规律？
答案 路端电压分别为7.5 V、8 V、9 V；随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大。
梳理与总结
1.外电路中的用电器叫作 ，外电路的电势降落叫作 。负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。
2.根据闭合电路的欧姆定律 E＝U外＋U内，若将U外记为路端电压 U，考虑到U内＝ Ir，则U＝E－Ir。
3.对纯电阻电路，路端电压U与外电阻R的关系：
当外电阻R增大时，由I＝可知，电流I ；由U＝E－Ir可知，U_______；当外电阻R减小时，电流I ，U 。
结论：路端电压随着外电阻的增大而 ，随着外电阻的减小而 。
负载
路端电压
减小
增大
增大
减小
增大
减小
思考与讨论
1.两个电路中的电池相同，小灯泡的规格也相同，多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢？
答案 当多个灯泡并联时，外电阻R减小，由I＝可知，总电流I增大，由U外＝E－Ir可知，路端电压减小，灯泡两端电压减小，所以变暗。
2.当外电路断开时，路端电压是多少？当电源两端短路时，路端电压是多少？电流会是无穷大吗？
答案 当外电路断开时，R→∞，U内＝0，U外＝E；当电源两端短路时，R＝0，I＝(称为短路电流)，U外＝0。一般r很小，所以短路电流很大，但不是无穷大。
(来自教材改编)电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V，
(1)如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？
例1
答案 3.7 V
外电阻为4.0 Ω时，由闭合电路欧姆定律得U＝IR外＝R外，代入数据，解得r＝0.5 Ω
并联一个6.0 Ω的电阻后，外电阻R1＝ Ω＝2.4 Ω，则有U1＝R1＝×2.4 V≈3.7 V；
(2)如果把一个6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？
答案 4.3 V
串联一个6.0 Ω的电阻后，外电阻
R2＝4 Ω＋6 Ω＝10 Ω，
则路端电压U2＝R2＝×10 V≈4.3 V。
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< 二 >
电源的U－I图像
根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出U－I图像。
答案 由E＝U＋U内及U内＝Ir得
U＝E－Ir，U－I图像如图所示
梳理与总结
1.公式：U ＝ 。
2.图像：U－I图像是一条倾斜的直线。
3.纵轴上的截距：表示电源的 ；
横轴上的截距：表示电源的短路电流，I短＝I0＝____。
4.图像斜率的绝对值：表示电源的 ，r＝＝_____。
E－Ir
电动势E
内阻
||
思考与讨论
(来自鲁科教材改编)比较图线1和2，说明电源1和电源2电动势及内阻大小关系。
答案 由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir，即U＝E－Ir。当I＝0时U＝E，即U－I图线中纵轴截距表示电源电动势，两电源的电动势相等。内阻r＝||，即U－I图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知内阻r1 (多选)如图所示为某一电源的U－I图像，由图可知
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为 Ω
C.电源短路时电流为6.0 A
D.路端电压为1.0 V时，电路中电流为5.0 A
例2
√
√
由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir知，当I＝0时，U＝E，由题图知电源电动势为2.0 V，故A正确；
电源的内阻r＝||＝ Ω＝0.2 Ω，故B错误；
电源短路时电流I短＝＝10.0 A，故C错误；
当路端电压为1.0 V时，电路中电流I'＝ A＝5.0 A，故D正确。
(多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图像，由图可知
A.电池电动势的测量值是1.4 V
B.电池内阻的测量值是3.5 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.4 A
D.电压表的示数为1.2 V，电流表的
示数为0.2 A
针对训练
√
√
根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，由U－I图像中图线斜率的绝对值表示电池的内阻，纵轴的截距表示电池的电动势，则有r＝|k|＝|| Ω
＝1 Ω，E＝1.4 V，所以A正确，B错误；
外电路发生短路时的电流为I短＝ A＝1.4 A，所以C错误；
电压表的示数为1.2 V时，代入公式可解得电流表的示数为I'＝ A
＝0.2 A，所以D正确。
若U－I图像纵轴的取值不是从0开始，纵轴上的截距仍然表示电源的电动势E，图线斜率的绝对值仍然表示电源的内阻，但横轴截距不表示短路电流。
总结提升
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< 三 >
电阻表的原理
已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω。
(1)若用导线把A、B直接连起来，此时应把可变
电阻R1调为多少才能使电流表恰好满偏？
答案 由Ig＝可得，R1＝－(Rg＋r)＝142 Ω
(2)调到满偏后保持R1的值不变，在A、B间接一个多大的电阻R0，才能使电流表指针指向刻度盘中间位置？
答案 ，解得R0＝150 Ω
(3)保持R1的值不变，如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数Ix与Rx的值有什么关系？
答案 Ix＝
Rx＝－150(Ω)
(4)通过以上计算，你有何发现？
答案 Rx与Ix一一对应，若把电流表的电流刻度都按Rx＝－150(Ω)的规律转换成电阻刻度，就可制成一个能直接测量电阻的仪器。
梳理与总结
电阻表的测量原理是闭合电路欧姆定律，电阻表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。
(1)红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx＝0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏，有I＝Ig＝___________，这一过程叫__________。满偏电流Ig处可标电阻大小为“ ”。
欧姆调零
0
(2)红、黑表笔断开，如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I＝0，可以在I＝0处标电阻大小为“ ”。
(3)当Rx为0到∞之间某一数值时，如图
丙所示，Ix＝______________，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。
(4)当Rx＝ 时，指针偏转到表盘中间，有I＝，此时Rx等于电阻表的内阻RΩ，称为中值电阻。
∞
Rg＋R1＋r
电阻表的工作原理图如图所示。
例3
(1)若表头的满偏电流为Ig＝500 μA，干电池的电动势为1.5 V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的电阻表电阻填在下表中：
电流刻度 0 200 μA 300 μA 500 μA
电阻刻度 ∞
4.5×103 Ω
2×103 Ω
0
对应电流“0”刻度的电阻刻度为“∞”，对应满偏电流“500 μA”刻度的电阻刻度为“0”，所以欧姆调零时，由闭合电路的欧姆定律有Ig＝，解得电阻表总内阻R内＝Rg＋r＋R0＝＝3 000 Ω。
测量电阻Rx时有I＝，
得Rx＝－R内，
当I＝200 μA时，Rx＝－3 000 Ω＝4.5×103 Ω，当I'＝300 μA时，Rx'＝－3 000 Ω＝2×103 Ω。
(2)这只电阻表的总内阻为 Ω，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为 Ω。
3 000
6 000
由(1)知电阻表总内阻为3 000 Ω，当表针偏转到满刻度的处时，通过电阻表的电流I″＝ A。
Rx″＝－R内＝6 000 Ω。
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< 四 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 D D (1)0.5 A (2)5.0 V C D ABD C
题号 8 9 10 答案 B ABD D
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
考点一 路端电压与负载的关系
1.关于闭合电路，下列说法正确的是
A.电源正负极被短路时，电流很小
B.电源正负极被短路时，路端电压最大
C.外电路断路时，路端电压为零
D.用电器增加时，路端电压可能减小
基础对点练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
电源正负极被短路时，外电路电阻为零，则电流很大，此时路端电压为零；外电路断路时，电路中电流为零，此时路端电压等于电动势；用电器增加时，如用电器是并联接入，则外电路电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，则路端电压减小。故选D。
2.卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是
A.0.10 V B.0.20 V
C.0.30 V D.0.40 V
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答案
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由题意可知，电池板电动势E＝0.8 V，内阻r＝ Ω＝20 Ω，当接入R＝20 Ω电阻时U＝E＝0.40 V，故选D。
3.如图所示，电源电动势E＝6.0 V，电源内阻r＝2.0 Ω，定值电阻R1＝4.0 Ω，R2＝6.0 Ω，求：
(1)闭合开关S后，流过电源的电流大小；
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答案
由闭合电路欧姆定律，可得流过电源的电流大小为I＝ A＝0.5 A。
答案 0.5 A
(2)电源的路端电压。
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答案
由闭合电路欧姆定律，可得电源的路端电压为U＝E－Ir＝6.0 V－0.5
×2.0 V＝5.0 V。
答案 5.0 V
考点二 电源的U－I图像
4.(来自鲁科教材改编)在如图甲所示的电路中，电流表和电压表都可以看作理想电表，移动滑动变阻器R的滑片，电压表读数U随着电流表读数I的增大而减小，换用不同的电池1和2，得到如图乙所示相应的两条U－I图线1和2，根据U－I图线，下列说法正确的是
A.电池2的电动势大于电池1的电动势
B.电池2的内阻大于电池1的内阻
C.两电池电动势与其内阻之比相等
D.电流相等时，R上消耗的功率相等
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答案
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根据U＝E－Ir可知，图线在U轴上的截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻，由图像可知，电池2的电动势小于电池1的电动势，电池2的内阻小于电池1的内阻，选项A、B错误；
电池的电动势与内阻之比等于短路电流I短＝，则两电池电动势与其内阻之比相等，选项C正确；
由图像可知，电流相等时(未短路)，R两端的电压不等，则根据P＝IU可知，电阻R消耗的功率不相等，选项D错误。
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答案
5.(2025·广安市高二期中)某同学根据某电源的路端电压与干路电流的关系图像，做出以下判断，其中判断正确的是
A.电源的电动势为1.5 V
B.电源的内阻为4 Ω
C.电源的短路电流为0.5 A
D.将该电源与一阻值为1 Ω的电阻串联，路端
电压为1 V
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答案
根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，可知U－I图像的纵轴截距等于电源电动势，则有E＝2.0 V，图像的斜率绝对值等于电源内阻，则有r＝ Ω＝1 Ω，故A、B错误；
当外电阻为零时，电源被短路，此时的短路电流为I短＝ A＝2.0 A，故C错误；
将该电源与一阻值为1 Ω的电阻串联，则电路电流为I＝ A＝1 A
则路端电压为U＝IR＝1 V，故D正确。
考点三 电阻表原理
6.(多选)如图所示为电阻表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是
A.它是根据闭合电路的欧姆定律制成的
B.接表内电池负极的应是红表笔
C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D.调零后刻度盘的中央刻度值是r＋Rg＋R
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答案
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√
7.如图所示，把一个量程为5 mA的电流表表头改装成电阻表“×1”挡，表头的内阻是50 Ω，电池的电动势是1.5 V，内阻为10 Ω。经过欧姆调零之后测电阻，当电阻表指针指到中间刻度位置时，被测电阻Rx的阻值是
A.60 Ω B.150 Ω C.300 Ω D.600 Ω
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答案
两个表笔短接时，回路的电流应该是5 mA，根据闭合电路欧姆定律，可知电阻表的内电阻R内＝ Ω＝300 Ω，当电阻表指针指到中间刻度位置时，Rx＋R内＝，可知被测电阻的阻值Rx＝300 Ω，C正确。
8.在如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电流表内阻不计，定值电阻R的阻值为1 Ω，滑动变阻器的最大阻值R1＝4 Ω，在滑动变阻器的滑片移动过程中，理想电压表的示数变化范围是
A.1~3 V B.3~5 V
C.0~6 V D.保持6 V不变
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答案
能力综合练
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根据题意，由题图可知，电压表测量的是路端电压，由路端电压与负载电阻的关系可知，负载电阻最大时，即R1＝4 Ω时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律可得Umax＝E－·r＝5 V，负载电阻最小时，即R1＝0时，路端电压最小，由闭合电路欧姆定律可得Umin＝E－·r＝3 V，即理想电压表的示数变化范围是3~5 V，故选B。
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9.(多选)在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，R1＝150 Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压随总电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的，则
A.电源的电动势为20 V
B.电源的内阻为20 Ω
C.定值电阻R2的阻值为10 Ω
D.滑动变阻器R3的最大阻值为150 Ω
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答案
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答案
由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，结合题图乙知E＝20 V，r＝20 Ω，故A、B正确；
当R3的滑片自左向右滑时，R3连入电路的阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑片位于最右端时，R3＝0，R1被短路，
外电路总电阻即为R2，R2＝ Ω＝5 Ω，故C错误；
当滑片在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，R总＝ Ω＝80 Ω，又R总＝＋R2，代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3＝150 Ω，故D正确。
10.(来自鲁科教材)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验数据图像如图所示， 图中U为路端电压，I为干路电流，图像上a、b两点相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为
A.， B.，
C.， D.，
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答案
尖子生选练
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电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，即η＝，E为电源电动势，在U－I图像中，纵轴截距表示电源电动势，根据图像可知Ua＝E、Ub＝E，则ηa＝，ηb＝。选项D正确。
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第
十
二
章
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