課標(biāo)要求


1.理解閉合電路歐姆定律，會使用多用電表。


2.會測量電源的電動勢和內(nèi)阻。


3.能分析和解決家庭電路中的簡單問題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識應(yīng)用于生活實際。


第1節(jié) 閉合電路歐姆定律





知識點一 電動勢





1.內(nèi)、外電路


電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路；電源外部的電路叫做外電路。外電路的電阻稱為外電阻；內(nèi)電路的電阻稱為內(nèi)電阻。


2.定義：電動勢在數(shù)值上等于沒有接入外電路時兩極間的電壓，常用E來表示。


3.單位：跟電壓的單位相同，也是伏特(V)。


4.物理意義：電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。它是電源的特征量。不同的電源，產(chǎn)生電能的機制是不同的。


知識點二 閉合電路歐姆定律


1.特點


在外電路中，電流由高電勢流向低電勢，在外電阻上沿電流方向電勢降低；電源內(nèi)部由負(fù)極到正極電勢升高。


2.閉合電路的歐姆定律


(1)內(nèi)容：流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動勢成正比，跟電路中內(nèi)、外電阻之和成反比。


(2)公式：E＝U外＋U內(nèi)或I＝eq \f(E,r＋R)


知識點三 路端電壓與外電阻的關(guān)系


1.路端電壓的表達(dá)式：U＝E－Ir。


2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律


(1)當(dāng)外電阻R增大時，由I＝eq \f(E,R＋r)可知電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大。


(2)當(dāng)外電阻R減小時，由I＝eq \f(E,R＋r)可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減小。


(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時，電流I變?yōu)?,__U＝E。即斷路時的路端電壓等于電源電動勢。當(dāng)電源短路時，外電阻R＝0，此時I＝eq \f(E,r)。


[思考判斷]


(1)如圖甲所示，電壓表測量的是外電壓，電壓表的示數(shù)小于電動勢。(√)





(2)如圖乙所示，電壓表測量的是內(nèi)電壓，電壓表的示數(shù)小于電動勢。(×)


(3)外電阻變化可以引起內(nèi)電壓的變化，從而引起內(nèi)電阻的變化。(×)


(4)外電路的電阻越小，路端電壓就越大。(×)


(5)電源斷路時，電流為零，所以路端電壓也為零。(×),





電源的電動勢與外電路無關(guān)，同一電源接入不同的電路，電動勢不會發(fā)生變化。





E＝U外＋U內(nèi)是最常用的表達(dá)式，適用于各種電路，包括含電動機、電風(fēng)扇等非純電阻元件的電路。


當(dāng)電源兩端短路時，外電阻R＝0，此時I＝eq \f(E,r)，U外＝0，由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時會形成很大的電流，這就要求我們絕對不能把電源兩極不經(jīng)負(fù)載而直接相連。











核心要點 對電動勢的理解





[要點歸納]


1.對電動勢的理解


(1)電動勢的物理意義：它反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，是電源的屬性，與電源的體積、外電路無關(guān)。


(2)電動勢的粗略測量：E的數(shù)值等于沒有接入外電路時電源正、負(fù)兩極間的電壓，可以用阻值較大的電壓表直接接在正、負(fù)極兩端粗略測量，其示數(shù)近似為電源電動勢E。


2.電動勢與電壓的區(qū)別





提示：在電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能；在發(fā)電機中，非靜電力是電磁作用，它將機械能轉(zhuǎn)化為電勢能。


[試題案例]


[例1] (多選)關(guān)于電源的電動勢，下面說法正確的是( )


A.電源的電動勢就是電源兩極間的電壓


B.電動勢越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大


C.電動勢的數(shù)值等于內(nèi)、外電路電壓之和


D.電動勢只由電源性質(zhì)決定，與外電路無關(guān)


解析 電動勢等于電源沒有接入外電路時兩極間的電壓，當(dāng)電源接入外電路時，電源有內(nèi)電壓，電源兩極間的電壓小于電動勢，故A錯誤；電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電動勢越大，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，故B正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電動勢的數(shù)值等于內(nèi)、外電路電壓之和，故C正確；電動勢由電源性質(zhì)決定，與外電路無關(guān)，故D正確。


答案 BCD


[針對訓(xùn)練1] 下列關(guān)于電源電動勢的說法中正確的是( )


A.在某電池的電路中，每通過4 C的電荷量，電池提供的電能是2 J，則該電池的電動勢是2 V


B.電源兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢


C.電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別


D.電源的電動勢越大，電源所能提供的電能就越多


解析 由電動勢的定義式得電池電動勢為0.5 V，所以A項錯誤；電源電動勢等于電源斷路時電源兩端的電壓，所以B錯誤；電源電動勢是描述非靜電力做功本領(lǐng)的物理量，而電壓是電路中兩點的電勢差，所以C項正確；電源提供能量的多少，不僅與電動勢有關(guān)還與通過的電荷量有關(guān)，所以D項錯誤。


答案 C


核心要點 閉合電路歐姆定律


[要點歸納]


閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式





[試題案例]


[例2] 在如圖所示的電路中，


R1＝20.0 Ω，R2＝10.0 Ω，當(dāng)開關(guān)S扳到位置1時，理想電流表的示數(shù)為I1＝0.20 A；當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時，理想電流表的示數(shù)為I2＝0.30 A，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。





解析 設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)開關(guān)分別置于1、2兩個位置時，根據(jù)閉合電路歐姆定律列出方程


E＝I1R1＋I(xiàn)1r①


E＝I2R2＋I(xiàn)2r②


代入數(shù)據(jù)解之得E＝6 V，r＝10 Ω。


答案 6 V 10 Ω


閉合電路問題的求解方法


(1)分析電路特點：認(rèn)清各元件之間的串、并聯(lián)關(guān)系，特別要注意電壓表測量哪一部分的電壓，電流表測量哪個用電器的電流。


(2)求干路中的電流：若各電阻阻值和電動勢都已知，可用閉合電路歐姆定律直接求出，也可以利用各支路的電流之和來求。


(3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決問題時，應(yīng)根據(jù)部分電路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。


[針對訓(xùn)練2] 在如圖所示的電路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，當(dāng)a、b兩點間接理想的電流表時，其讀數(shù)為0.5 A；當(dāng)a、b兩點間接理想的電壓表時，其讀數(shù)為1.8 V。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。





解析 當(dāng)a、b兩點間接理想的電流表時，R1被短路，回路中的電流I1＝0.5 A，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(dāng)a、b兩點間接理想的電壓表時，回路中的電流


I2＝eq \f(U,R1)＝eq \f(1.8,9) A＝0.2 A


由閉合電路歐姆定律得


E＝I2(R2＋R1＋r)


代入數(shù)據(jù)得


E＝0.2(14＋r)②


聯(lián)立①②得E＝3 V，r＝1 Ω


答案 3 V 1 Ω


核心要點 路端電壓與外電阻的關(guān)系


[要點歸納]


1.外電阻的兩類變化引起的相應(yīng)變化


(1)





說明：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時的路端電壓。


(2)





說明：由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時會形成很大的電流，為保護(hù)電源，絕對不能把電源兩極直接連接。


2.電源的U－I圖像


(1)圖像的函數(shù)表達(dá)式：U＝E－Ir。





(2)圖像表示：電源的外電路的特性曲線(路端電壓U隨電流I變化的圖像)，如圖所示。


(3)當(dāng)外電路斷路時(即R→∞，I＝0)：縱軸上的截距表示電源的電動勢E(E＝U端)；


當(dāng)外電路短路時(R＝0，U＝0)：橫軸的截距表示電源的短路電流I短＝eq \f(E,r)。(條件：坐標(biāo)原點均從0開始)


(4)圖線的斜率：其絕對值為電源的內(nèi)電阻，


即r＝eq \f(E,I短)＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,ΔI)))。


(5)某點縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積：為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率。


[試題案例]


[例3] 對于電動勢和內(nèi)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(dāng)R＝0時，U＝0


C.當(dāng)電路斷開時，I＝0，U＝0


D.當(dāng)R增大時，U也會增大


答案 BD


[例4] 電路圖如圖甲所示，若電阻R阻值未知，電源電動勢和內(nèi)阻也未知，電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線及外電阻的U－I圖線如圖乙所示。求：





(1)電源的電動勢和內(nèi)阻；


(2)電源的路端電壓；


(3)電源的輸出功率。


解析 (1)由圖線的意義可知，不過原點的斜線是電源的U－I圖線，當(dāng)電流為0時，由U＝E－Ir可知E＝U＝4 V；同樣由U＝E－Ir可知它的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，所以r＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq \f(4,4)Ω＝1 Ω。


(2)由圖可知路端電壓是3 V。


(3)電源的輸出功率P＝UI＝3×1 W＝3 W。


答案 (1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W


方法凝煉 電阻的U－I圖像與電源的U－I圖像的區(qū)別








[針對訓(xùn)練3] (多選)如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是( )





A.電源的電動勢為6.0 V


B.電源的內(nèi)阻為12 Ω


C.電源的短路電流為0.5 A


D.電流為0.3 A時的外電阻是18 Ω


解析 U－I圖像在縱軸上的截距等于電源的電動勢，即E＝6.0 V，因為該電源的U－I圖像的縱軸坐標(biāo)不是從零開始的，所以橫軸上的截距0.5 A并不是電源的短路電流，電源的內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對值計算，即r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|＝eq \f(6.0－5.0,0.5－0) Ω＝2 Ω。由閉合電路歐姆定律可得電流I＝0.3 A 時，外電阻R＝eq \f(E,I)－r＝18 Ω。故選項A、D正確。


答案 AD








1.(對電動勢的理解)下列說法中正確的是( )


A.電源的電動勢實質(zhì)上就是電源兩極之間的電壓


B.電源的電動勢在數(shù)值上等于電源兩極之間的電壓


C.電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別


D.電動勢越大，電源兩極之間的電壓一定越高


解析 由電動勢的物理意義和閉合電路歐姆定律知，C項正確。


答案 C


2.(閉合電路歐姆定律的理解及應(yīng)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eq \f(2I,3)，則該電源的內(nèi)阻是( )


A.R B.eq \f(R,2)


C.4R D.eq \f(R,8)


解析 由閉合電路歐姆定律得，兩電阻串聯(lián)時，有


I＝eq \f(E,2R＋r)


兩電阻并聯(lián)時，有eq \f(2,3)I＝eq \f(1,2)·eq \f(E,\f(R,2)＋r)


解得r＝4R。


答案 C


3.(路端電壓與外電阻的關(guān)系)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電，關(guān)于路端電壓，下列說法正確的是( )


A.因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變


B.因為U＝IR，所以當(dāng)I增大時，路端電壓也增大


C.因為U＝E－Ir，所以當(dāng)I增大時，路端電壓減小


D.若外電路斷開，則路端電壓為零


解析 路端電壓U＝IR＝E－Ir，因為R增大時，I減小，所以不能用U＝IR判斷路端電壓的變化情況，根據(jù)U＝E－Ir可知，當(dāng)I增大時，路端電壓減小，所以選項A、B錯誤，C正確；當(dāng)外電路斷開時，路端電壓為E，選項D錯誤。


答案 C


4.(電源的U－I圖像)(多選)如圖所示為某一電源的U－I圖像，由圖可知( )





A.電源電動勢為2 V


B.電源內(nèi)阻為eq \f(1,3) Ω


C.電源短路時電流為6 A


D.電路路端電壓為1 V時，電路中電流為5 A


解析 由U－I圖像可知，電源電動勢E＝2 V，r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|＝eq \f(1.2,6) Ω＝0.2 Ω，I短＝eq \f(E,r)＝eq \f(2,0.2) A＝10 A，當(dāng)U＝1 V時，I＝eq \f(E－U,r)＝eq \f(2－1,0.2) A＝5 A。選項A、D正確，B、C錯誤。


答案 AD











基礎(chǔ)過關(guān)


1.(多選)關(guān)于電源和電動勢，下列說法中正確的是( )


A.電源可將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能


B.把同一電源接在不同的電路中，電源的電動勢也將變化


C.電源就是產(chǎn)生電荷的裝置


D.電源的電動勢越大，非靜電力將單位正電荷從負(fù)極移送到正極做的功一定越多


解析 電源就是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以A正確，C錯誤；電動勢與電路的構(gòu)成無關(guān)，所以B錯誤；根據(jù)電動勢的定義式知D項正確。


答案 AD


2.一個閉合電路，是由電池供電的，外電路是純電阻時，以下說法正確的是( )


A.當(dāng)外電阻增大時，路端電壓增大


B.當(dāng)外電阻減小時，路端電壓增大


C.當(dāng)外電阻減小時，電路中的電流減小


D.電池的內(nèi)阻越小，外電阻變化時，路端電壓的變化越大


解析 根據(jù)U＝E－Ir，當(dāng)外電阻增大時，I減小，U增大，A正確，B錯誤；根據(jù)I＝eq \f(E,R＋r)，C錯誤；再根據(jù)U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr，故D錯誤。


答案 A


3.(多選)若電路為純電阻電路，E表示電動勢，U表示外電壓，U′表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是( )


A.U′＝IR B.U′＝E－U


C.U＝E＋I(xiàn)r D.U＝eq \f(R,R＋r)E


解析 由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r，知選項A、C錯誤，B正確；對整個電路I＝eq \f(E,R＋r)，對外電阻I＝eq \f(U,R)，故U＝eq \f(R,R＋r)E，D正確。


答案 BD


4.“神舟九號”與“天宮一號”的成功對接，使中國空間站建設(shè)邁出了堅實的一步。飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池提供能量。有一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA。若將該電池板與一阻值為20 Ω的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是( )


A.0.1 V B.0.2 V


C.0.3 V D.0.4 V


解析 電池沒有接入外電路時，路端電壓等于電池電動勢，所以電動勢E＝800 mV，由閉合電路歐姆定律得短路電流I短＝eq \f(E,r)，所以電池內(nèi)阻r＝eq \f(E,I短)＝eq \f(800×10－3,40×10－3) Ω＝20 Ω，該電池與20 Ω的電阻連成閉合電路時，電路中電流I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(800,20＋20) mA＝20 mA，所以路端電壓U＝IR＝400 mV＝0.4 V，D正確。


答案 D


5. (多選)如圖所示，甲、乙為兩個獨立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說法中正確的是( )








A.路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等


B.電流都是I0時，兩電源的內(nèi)電壓相等


C.電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢


D.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻


解析 甲、乙兩圖線的交點坐標(biāo)為(I0，U0)，外電路為純電阻電路說明兩電源的外電阻相等且均為R＝eq \f(U0,I0)，故A正確；圖線的斜率的絕對值大小表示電源內(nèi)電阻的大小(電動勢與短路電流的比值)，圖線甲的斜率的絕對值大于圖線乙的斜率的絕對值，表明電源甲的內(nèi)阻大于電源乙的內(nèi)阻，故D錯誤；圖線與U軸交點的坐標(biāo)值表示電動勢的大小，由圖線可知，甲與U軸交點的坐標(biāo)值比乙的大，表明電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢，故C正確；電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)＝Ir，因為電源甲的內(nèi)阻較電源乙的內(nèi)阻大，所以當(dāng)電流都為I0時，電源甲的內(nèi)電壓較大，故B錯誤。


答案 AC


6. (多選)一塊手機電池的背面印有的一些符號如圖所示，下列說法正確的是( )





A.該電池的容量為500 mA·h


B.該電池的電動勢為3.6 V


C.該電池在工作1小時后達(dá)到的電流為500 mA


D.若電池以10 mA的電流工作，可用50小時


解析 電池上的3.6 V表示電動勢，500 mA·h表示電荷容量，可以由電荷容量計算在一定放電電流下使用的時間，由500 mA·h＝t×10 mA，得t＝50 h，所以選項A、B、D正確。


答案 ABD


7.如圖所示的電路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，S閉合時，電壓表V的示數(shù)為11.4 V，電流表A的示數(shù)為0.2 A，S斷開時，電流表A的示數(shù)為0.3 A，電壓表和電流表均為理想電表。求：








(1)電阻R3的值；


(2)電源電動勢E和內(nèi)阻r的值。


解析 (1)R2兩端電壓U2＝I2R2＝6 V


所以，R1兩端電壓為U1＝U－U2＝5.4 V


則流過R1的電流I1＝eq \f(U1,R1)＝0.6 A


流過電阻R3的電流I3＝I1－I2＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A


所以電阻R3的阻值R3＝eq \f(U2,I3)＝eq \f(6,0.4) Ω＝15 Ω


(2)由閉合電路歐姆定律，


當(dāng)開關(guān)閉合時E＝11.4 V＋0.6 A×r①


當(dāng)開關(guān)斷開時E＝0.3×(9＋30)V＋0.3 A×r②


解①式和②，得E＝12 V，r＝1 Ω


答案 (1)15 Ω (2)E＝12 V r＝1 Ω


能力提升


8.如圖所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的讀數(shù)為1 V；當(dāng)開關(guān)S斷開后，電壓表的讀數(shù)為0.8 V，電表均為理想電表，則電源的電動勢等于( )








A.1 V B.1.2 V


C.2 V D.4 V


解析 當(dāng)S閉合時電阻R3與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián)，外電阻為：R＝eq \f(1,2)R2＋R1＝1.5 Ω，干路電流為I＝eq \f(U,R1)＝eq \f(1,1) A＝1 A，故有E＝I(1.5 Ω＋r)；當(dāng)S斷開時，I′＝eq \f(U′,R1)＝0.8 A，故有E＝I′(2 Ω＋r)，解得E＝2 V，C正確。


答案 C


9.如圖所示為汽車蓄電池與車燈(電阻不變)、啟動電動機組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05 Ω。電流表和電壓表均為理想電表，只接通S1時，電流表示數(shù)為10 A，電壓表示數(shù)為12 V，再接通S2，啟動電動機工作時，電流表示數(shù)變?yōu)? A，則此時通過啟動電動機的電流是( )





A.2 A B.8 A


C.50 A D.58 A


解析 只接通S1時，由閉合電路歐姆定律得：


E＝U＋I(xiàn)r＝(12＋10×0.05) V＝12.5 V


車燈的電阻為：R燈＝eq \f(U,I)＝eq \f(12,10) Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流過電動機的電流為：I電動機＝eq \f(E－I′R燈,r)－I′＝eq \f(12.5－8×1.2,0.05) A－8A＝50 A，故A、B、D錯誤，C正確。


答案 C


10.如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為理想電壓表與理想電流表。初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則( )








A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小


B.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大


C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小


D.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大


解析 將S斷開，則電路的總電阻變大，總電流變小，由U＝E－Ir知，路端電壓變大，故電壓表的示數(shù)變大；R1兩端的電壓IR1變小，則R3兩端的電壓變大，流過R3的電流變大，電流表的示數(shù)變大。選項B正確。


答案 B


11.如圖所示，電源電動勢為6 V，內(nèi)阻為1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑動變阻器R3阻值變化范圍為0～10 Ω，求電路中的總電流的變化范圍。








解析 當(dāng)R3阻值為零時，R2被短路，外電阻最小，電流最大，R外＝R1＝5 Ω，I＝eq \f(E,R外＋r)＝eq \f(6,5＋1) A＝1 A；當(dāng)R3阻值為10 Ω時，外電阻最大，電流最小，R并＝eq \f(R3R2,R3＋R2)＝5 Ω，R外′＝R1＋R并＝10 Ω，I′＝eq \f(E,R外′＋r)＝eq \f(6,10＋1) A≈0.55 A。


答案 0.55～1 A


12.如圖所示電路中，電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω。








(1)若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是多少？


(2)若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是多少？


解析 (1)若在C、D間連一個理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I1＝eq \f(E,R1＋R2＋r)＝eq \f(12,4＋6＋2) A＝1 A


理想電壓表讀數(shù)為UV＝I1R2＝6 V。


(2)若在C、D間連一個理想電流表，這時電阻R2與R3并聯(lián)，并聯(lián)電阻大小R23＝eq \f(R2R3,R2＋R3)＝eq \f(6×3,6＋3) Ω＝2 Ω


根據(jù)閉合電路歐姆定律，有


I2＝eq \f(E,R1＋R23＋r)＝eq \f(12,4＋2＋2) A＝1.5 A


理想電流表讀數(shù)為


I′＝eq \f(R2,R2＋R3)I2＝eq \f(6,6＋3)×1.5 A＝1 A。


答案 (1)6 V (2)1 A





核心素養(yǎng)
物理觀念
科學(xué)思維
能理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)涵；能分析家庭電路中的一些實際問題，能解決電路中的簡單問題。具有與閉合電路歐姆定律相關(guān)的能量觀念。
能體會物理研究建構(gòu)模型的重要性；能分析閉合電路中常見的電路問題；能采用不同的方法解決與閉合電路歐姆定律相關(guān)的物理問題。
電動勢
電壓
物理意義


不同
表示非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)
表示電場力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)
數(shù)值大小


不同
數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從電源負(fù)極移到正極非靜電力所做的功
數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從導(dǎo)體一端移到另一端電場力所做的功
決定因素


不同
由電源本身決定
由電源、導(dǎo)體的電阻及導(dǎo)體的連接方式?jīng)Q定
聯(lián)系
電路閉合：E＝U內(nèi)＋U外；電路斷開：E＝U外
表達(dá)式
物理意義
適用條件
I＝eq \f(E,R＋r)
電流與電源電動勢成正比，與電路總電阻成反比
純電阻電路
E＝I(R＋r)①


E＝U外＋I(xiàn)r②


E＝U外＋U內(nèi)③
電源電動勢在數(shù)值上等于電路中內(nèi)、外電壓之和
①式適用于純電阻電路；②③式普遍適用
EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt④


W＝W外＋W內(nèi)⑤
電源提供的總能量等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和
④式適用于純電阻電路，⑤式普遍適用
電阻
電源
U－I圖像
研究對象
對某一固定電阻而言，兩端電壓與通過的電流成正比關(guān)系
對電源進(jìn)行研究，路端電壓隨干路電流的變化關(guān)系
圖像的物


理意義
表示導(dǎo)體的性質(zhì)R＝eq \f(U,I)，R不隨U與I的變化而變化
表示電源的性質(zhì)，圖線與縱軸的交點表示電源電動勢，圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻
聯(lián)系
電源的電動勢和內(nèi)阻是不變的，正是由于外電阻R的變化才會引起外電壓U外和總電流I的變化

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第1節(jié) 閉合電路歐姆定律

版本： 魯科版 (2019)

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