學年高中創(chuàng)新設計物理教科選修課件第二章電源的電動勢和內阻閉合電路歐姆定律1.理解電源的電動勢及內阻的含義.2.理解閉合電路歐姆定律，理解內、外電路的電勢降落.3.會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負載的關系，并能進行電路分析與計算.目標定位二、閉合電路歐姆定律三、路端電壓與外電阻、電流的關系對點檢測自查自糾欄目索引一、電源電動勢和內阻四、閉合電路的動態(tài)分析1.電源電動勢(1)電源：將其他形式的能轉化為

的裝置.(2)電源的作用：維持電池兩極間的

，使電路中保持持續(xù)的電流.(3)電動勢E：表征電源將其他形式的能轉化為

特性的物理量，它等于電源

時兩極間的電勢差.2.電源的內阻電源內部也是一段電路，也有電阻，它被稱為電源的

，簡稱

.答案一、電源電動勢和內阻知識梳理電勢能電勢差電勢能未接入電路內電阻內阻如圖1所示是不同型號的干電池，其電動勢都是1.5V，這說明什么問題？答案【深度思考】答案電動勢相同，說明不同型號的干電池內部將其他形式的能轉化為電勢能的本領相同，體積大的干電池，其容量大.圖1電動勢E的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質上相同電動勢E1＝E2，短路電流I1>I2解析由題圖可知兩電源的U－I圖線交縱軸于一點，則說明兩電源的電動勢相同；“串反”：是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。唤馕霎擱3阻值為零時，R2被短路，外電阻最小，電路的總電流最大.電動勢和電壓盡管單位相同，但本質上是不相同的，故B、C正確.例2在圖2所示的電路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，當a、b兩點間接理想的電流表時，其讀數(shù)為0.三、路端電壓與外電阻、電流的關系聯(lián)立①②得：E＝3V，r＝1Ω“并同”：是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；解析題圖中的電路結構是R1與R先并聯(lián)，再與R2串聯(lián)，故R↓→R總↓→電動勢E1＝E2，內阻r1>r2路端電壓的表達式：U＝ .電動勢和電壓盡管單位相同，但本質上是不相同的，故B、C正確.“串反”：是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。焕?在圖2所示的電路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，當a、b兩點間接理想的電流表時，其讀數(shù)為0.對點檢測自查自糾若將這兩個電阻并聯(lián)，仍接在該電源上，此時通過一個電阻的電流為，則該電源的內阻是()例1關于電動勢E的說法中正確的是(

)A.電動勢E等于電源接入電路后兩極間的電勢差B.電動勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關C.電動勢E表征電源把其他形式的能轉化為電勢能的特性D.電動勢E的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質上相同典例精析解析答案返回解析電動勢E表征電源將其他形式的能轉化為電勢能的特性，電動勢的大小等于電源沒有接入電路時，兩極間的電勢差，故A錯誤；B、C正確；電動勢和電壓盡管單位相同，但本質上是不相同的，故B、C正確.BC1.在閉合電路中，內、外電路電勢的降落等于電源的電動勢，即E＝

或E＝

.2.閉合電路歐姆定律：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成

，跟內、外電路的電阻之和成

，即I＝

.答案知識梳理二、閉合電路歐姆定律U＋U′U＋Ir正比反比典例精析解析答案方法點撥例2在圖2所示的電路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，當a、b兩點間接理想的電流表時，其讀數(shù)為0.5A；當a、b兩點間接理想的電壓表時，其讀數(shù)為1.8V.求電源的電動勢和內電阻.圖2方法點撥解析當a、b兩點間接理想的電流表時，R1被短路，回路中的電流I1＝0.5A，由閉合電路歐姆定律得：E＝I1(R2＋r)代入數(shù)據(jù)得：E＝0.5(5＋r) ①當a、b兩點間接理想的電壓表時，回路中的電流由閉合電路歐姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r)E＝0.2(14＋r) ②聯(lián)立①②得：E＝3V，r＝1Ω答案3V

1Ω方法點撥應用閉合電路的歐姆定律解決問題時，應認清各元件之間的串、并聯(lián)關系，然后根據(jù)部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯(lián)特點求出部分電路的電壓和電流.特別要注意電壓表測量哪一部分電壓，電流表測量哪個電路的電流.針對訓練如圖3所示，電源電動勢為6V，內阻為1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動變阻器R3的阻值變化范圍為0～10Ω，求電路的總電流的取值范圍.解析答案返回圖3解析當R3阻值為零時，R2被短路，外電阻最小，電路的總電流最大.當R3阻值為10Ω時，外電阻最大，電路的總電流最小.答案0.55～1A返回1.路端電壓的表達式：U＝

.2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當外電阻R增大時，電流I減小，路端電壓

.(2)當外電阻R減小時，電流I增大，路端電壓

.(3)兩個特例：外電路斷開時，R→∞，I＝

，U＝

，據(jù)此特點可測電源電動勢.外電路短路時，R＝0，I＝

，U＝

，據(jù)此特點可以理解不允許將電源兩端用導線直接連接的原因.答案三、路端電壓與外電阻、電流的關系知識梳理E－Ir增大減小0E03.外電壓U與電流I的關系由U＝E－Ir可知，U－I圖像是一條斜向下的直線，如圖4所示.答案圖4(1)圖像中U軸截距E表示電源的

.(2)I軸截距I0等于

.(3)圖線斜率的絕對值表示電源的

，即

＝||.注意：若縱坐標上的取值不是從零開始，則橫坐標截距不表示短路電流，但斜率的絕對值仍然等于內阻.電動勢短路電流內阻r例3如圖5所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U－I圖像，則下列說法中正確的是(

)典例精析解析答案圖5返回A.電動勢E1＝E2，短路電流I1>I2B.電動勢E1＝E2，內阻r1>r2C.電動勢E1>E2，內阻r1<r2D.當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大解析由題圖可知兩電源的U－I圖線交縱軸于一點，則說明兩電源的電動勢相同；交橫軸于兩不同的點，很容易判斷電源1的短路電流大于電源2的短路電流，則A項正確.又由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對值大于圖線1的斜率的絕對值，即電源2的內阻大于電源1的內阻，則可知B、C項錯誤.由圖像可判斷當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量，可知D項正確.答案AD返回四、閉合電路的動態(tài)分析例4在如圖6所示的電路中，當滑動變阻器R3的滑動觸頭P向下滑動時(

)典例精析解析答案圖6A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小方法總結返回解析R3的滑動觸頭P向下滑動，R3接入電路中的阻值變大，導致并聯(lián)電路的阻值變大，電路的總電阻變大，干路電流變??；并聯(lián)電路的電阻變大，則并聯(lián)電路的分壓增大，即R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，所以流過這一支路的電流變大，由于干路電流變小，所以電流表的示數(shù)變小；因為R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，使得R2兩端分壓變大，電壓表示數(shù)變大，本題答案為A.答案A方法總結方法總結(2)分析方法①程序法基本思路：電路結構的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U內的變化→U外的變化→返回②結論法——“并同串反”“并同”：是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小.“串反”：是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大.又由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對值大于圖線1的斜率的絕對值，即電源2的內阻大于電源1的內阻，則可知B、C項錯誤.解析當a、b兩點間接理想的電流表時，R1被短路，回路中的電流I1＝0.(2)電源的作用：維持電池兩極間的，使電路中保持持續(xù)的電流.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小外電路短路時，R＝0，I＝，U＝，據(jù)此特點可以理解不允許將電源兩端用導線直接連接的原因.由閉合電路歐姆定律得：例1關于電動勢E的說法中正確的是()電動勢E1＝E2，內阻r1>r2閉合電路歐姆定律：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成 ，跟內、外電路的電阻之和成，即I＝.閉合電路歐姆定律：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成 ，跟內、外電路的電阻之和成，即I＝.2(14＋r) ②5A，由閉合電路歐姆定律得：E＝I1(R2＋r)當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大“串反”：是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；學年高中創(chuàng)新設計物理教科選修課件第二章電源的電動勢和內阻閉合電路歐姆定律外電路短路時，R＝0，I＝，U＝，據(jù)此特點可以理解不允許將電源兩端用導線直接連接的原因.電路路端電壓為1V時，電路中電流為5A1.(閉合電路歐姆定律的理解及應用)有兩個相同的電阻，阻值為R，串聯(lián)起來接在電動勢為E的電源上，通過每個電阻的電流為I；若將這兩個電阻并聯(lián)，仍接在該電源上，此時通過一個電阻的電流為

，則該電源的內阻是(

)解析答案對點檢測1234解得，r＝4R.C答案12342.(路端電壓與外電阻的關系)(多選)對于電動勢和內阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)(

)A.U隨R的增大而減小

B.當R＝0時，U＝0C.當電路斷開時，I＝0，U＝0 D.當R增大時，U也會增大BD3.(電源的U－I圖像)(多選)如圖7所示為某一電源的U－I圖像，由圖可知(

)解析答案1234圖7A.電源電動勢為2VB.電源內阻為

ΩC.電源短路時電流為6AD.電路路端電壓為1V時，電路中電流為5A解析由U－I圖像可知，電源電動勢E＝2V.AD4.(閉合電路的動態(tài)分析)如圖8所示的電路，閉