2020春新教材高中物理第4章闭合电路欧姆定律与科学用电第2节科学测量：电源的电动势和内阻教案鲁科版必修三

第2节科学测量：电源的电动势和内阻

核心

素养

物理观念科学思维

能根据图像对相

关问题进行分析

推理；能用与闭

合电路相关的证

据说明结论并作

出解释。

能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题；能在他人指导下

制订实验方案，设计实验步骤，能用电流表和电压表等实验器材进

行实验，能注意实验安全；会用作图方法分析实验数据，测得电源

的电动势和内阻；能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计的

实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论，能有针对性

地反思交流过程与结果。

注意提升实验操作能力、数据分析与解释能力。

一、实验目的

(1)测量电源的电动势和内阻。

(2)学习通过计算和作图分析处理实验数据。

二、实验器材

电流表、电压表、滑动变阻器、待测干电池、开关、导线等。

三、实验原理与设计

利用闭合电路欧姆定律来测量并计算与分析，电路图如图所示。通过改变滑动变阻器的阻值改变电路状态，电路中的电压、电流均发生变化，用电压表和电流表测量出U和I的两组数据，列出两个方程，E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r进而求解出电动势E和内阻r，E＝

I2U1－I1U2

I2－I1

，r＝

U1－U2

I2－I1

。

四、实验步骤

1.电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路。

2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路的阻值最大。

3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1，U1)。用同样的方法测量几组U、I值。

4.断开开关，整理好器材。

5.处理数据，用公式法和作图法求出电源的电动势和内阻。

五、数据分析

1.求平均值法：由E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r 可解得

E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2，r ＝U 2－U 1I 1－I 2

。

可以利用U 、I 的值多求几组E 、r 的值，算出它们的平均值。 2.作U －I 图像法

(1)本实验中，为了减小实验误差，一般用图像法处理实验数据，即根据多次测出的U 、I 值，作U －I 图像；

(2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E ； (3)横轴截距点(路端电压U ＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流I 短＝E

r

； (4)图线斜率的绝对值即电源的内阻r ，即r ＝⎪⎪

⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝E I 短

，如图所示。

六、误差分析

1.偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U －I 图线时描点不准确。

2.系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些。由E ＝U ＋Ir 知，电动势的测量值偏小；实验测的内阻实际上是电压表与电源内阻的等效值，所以测算的内阻也偏小，即E 测＜E 真，r 测＜r 真。 七、注意事项

1.为使干电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。

2.实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r 的明显变化。

3.当干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。

如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E ，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r ＝|ΔU

ΔI

|求出。

[试题案例]

一、实验原理和数据处理

[例1] 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。 (1)备有如下器材

A.干电池1节

B.滑动变阻器(0～20 Ω)

C.滑动变阻器(0～1 kΩ)

D.电压表(0～3 V)

E.电流表(0～0.6 A)

F.电流表(0～3 A)

G.开关、导线若干

其中滑动变阻器应选________，电流表应选________。(只填器材前的序号) (2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。

(3)某同学根据实验数据画出的U －I 图像如图所示，由图像可得电池的电动势为________ V ，内阻为________ Ω。

(4)写出该实验误差产生的原因：________________；电动势的测量值__________真实值，内阻的测量值________真实值。(填“大于”“等于”或“小于”)

解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B 。(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器。)

电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A ，故需要选择0～0.6 A ，所以电流表应选E 。 (2)电路图如图所示。

(3)由U －I 图像可知：纵截距为 1.5 V ，故干电池的电动势为 1.5 V ；内阻r ＝⎪⎪

⎪⎪

⎪⎪ΔU ΔI ＝

⎪⎪⎪⎪

⎪⎪0.9－1.50.6－0 Ω＝1 Ω。(4)由于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成E 测＜E 真，r 测＜r 真。 答案 (1)B E (2)见解析图

(3)1.5 1 (4)电压表的分流 小于 小于

二、安阻法(或伏阻法)测E 、r 的实验原理与数据处理

[例2] 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r 。根据实验数据绘出如图乙所示的R －1

I

图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝

________，r ＝________。

解析 由欧姆定律有，E ＝I (R ＋r )，R ＝E I

－r

由此知题图乙中图线的斜率为电动势E ，纵轴截距大小为内阻r 。

E ＝

8.0－（－1.0）

3.0

V ＝3.0 V ，r ＝1.0 Ω。

答案 3.0 V 1.0 Ω 方法凝炼 1.安阻法

由E ＝IR ＋Ir 可知，只要能得到I 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、

r ，用到的器材有干电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图所示。

2.伏阻法

由E ＝U ＋U R

r 知，如果能得到U 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材是干电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图所示。

1.(实验设计和器材选择)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：

A.电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω

B.电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω

C.电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ

D.电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩ

E.滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A

F.滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A

(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)。

(2)图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和______相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。

(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标。

解析(1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6 A的电流表A，电池组的电动势约4.5 V，故电压表选D，为了便于调节，滑动变阻器应选F。

(2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图甲所示，因此将a、d 相连，c、g相连，f、h相连。

(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图乙所示，根据闭合电路欧姆定律，得

E ＝U ＋U R

r

所以1U ＝1E ＋r E ·1R

(或U ＝E －U R r 或R U ＝r E ＋1

E

R )，

因此可作出1U

－ 1R ⎝

⎛⎭

⎪⎫或U － U R 或R U

－ R 图像处理数据。

答案 (1)A D F (2)a d c g f h

(3)1U 1R ⎝

⎛

⎭

⎪⎫或U U R 或R U

R (横、纵坐标互换亦可) 2.(实物连线和误差分析)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R 0，实验电路如图甲所示。

(1)请按图甲电路原理图把图乙实物电路利用笔画线代替导线连接起来。

(2)该同学顺利完成实验，测定下列数据，根据数据在图丙坐标图中画出U －I 图像，由图知：电池的电动势为________，内阻为________。

I /A 0.10 0.17 0.23 0.30 U /V

1.20

1.00

0.80

0.60

(3)________________。 (4)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较：E 测________E 真，r 测________r

真

。(填“<”“＝”或“>”)

解析 (1)对照电路图连线即可，要注意电表的正负极，实物图连线如图甲所示。

(2)U －I 图线是一条倾斜的直线，描点作图如图乙所示。

纵轴截距为1.50，所以电动势E ＝1.50 V ， 图线的斜率|k |＝1.50－0.20

0.43 Ω＝3.0 Ω

则内阻r ＝(3.0－2.5) Ω＝0.50 Ω。

(3)电流表所测的电流小于通过电源的电流，因为电压表内阻有分流作用。

(4)保护电阻等效到电源的内部，电压表测的电压为外电压，电流表所测的电流偏小，作出

U －I 图线的测量图线和实际图线，虚线表示实际图线，从图线可以看出，电动势和内阻的

测量值均小于真实值。

答案 (1)见解析图甲 (2)见解析图乙 1.5 V 0.5 Ω (3)电压表内阻分流 (4)< <

基础过关

1.(多选)用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是( ) A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B.应选用内阻较小的电压表和电流表

C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载

D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小

解析 由U ＝E －Ir 可知，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，选项A 正确；实验所用电池内阻很小，相对于电源来说应采用电流表外接法，电流表外接法的

误差来源是电压表的分流，电压表内阻越大，实验误差越小，故应选择内阻大的电压表进行实验，选项B 错误；移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载，防止损坏电流表，选项C 正确；如果电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路中电流太小，电流表误差较大甚至不能读数，并且调节电流时非常困难，选项D 错误。 答案 AC

2.(多选)用如图甲所示的电路来测量干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出如图乙所示的U －I 图线，由图乙可知( )

A.电池电动势的测量值是1.40 V

B.电池内阻的测量值是3.50 Ω

C.外电路发生短路时的电流为0.40 A

D.电压表的示数为1.20 V 时电流表的示数I ′＝0.20 A

解析 图像与纵轴的交点为电池的电动势E ＝1.40 V ；电池的内阻r ＝⎪⎪⎪⎪

⎪⎪ΔU ΔI ＝1.40－1.000.40

Ω＝1 Ω；I 短＝E

r ＝1.40 A ，根据E ＝U ＋I ′r ，代入数据得I ′＝E －U r ＝1.40－1.20

1

A ＝0.20 A ，故A 、D 正确。 答案 AD

3.用电流表和电压表测定电池的电动势E 和内阻r ，所用电路如图(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示。

组别 1 2 3 4 5 6 电流I /A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 电压U /V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

(1)试根据这些数据在图(b)中作出U －I 图线。

(2)根据图线求出电池的电动势E ＝________V ，电池的内阻r ＝________Ω。

解析(1)作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示。

(2)由图线与纵轴的交点可得电池的电动势E＝1.45 V，再读出图线与横轴交点的坐标(0.65，

1.00)，由E＝U＋Ir得r＝E－U

I

≈0.69 Ω。

答案(1)见解析图(2)1.45 0.69

能力提升

4.某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。

实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9 Ω)，开关S1和S2，导线若干。

(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整；

先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后______________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0＝______________。

(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5 Ω，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：

组数1234 5

电阻R/Ω0 3.0 6.012.018.0

电流I/A0.500.400.330.250.20

②利用图像求出该电源的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω(保留两位有效数字)。 解析 (1)器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻，故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：断开S 2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I ；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差，即R 0＝R 1－R 2。 (2)①描点连线如图所示。

②由闭合电路欧姆定律可知E ＝I (R ＋R 0＋r ) 可得1I ＝R E ＋R 0＋r E

结合图像可知E ＝6.0 V ，r ＝2.5 Ω。 答案 (1)断开S 2，调节电阻箱的阻值 R 1－R 2 (2)①见解析图 ②6.0 2.5

备战2020年高考物理实验专题复习《测定电源的电动势和内阻》(解析版)

《测定电源的电动势和内阻》 一、实验题 1.如图a所示，是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图，为防止短路，接入一保 护电阻，其阻值为通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据，并作出如图b所示的图象： 根据图象，可知电电动势______V，内阻______ 本实验测出的电的电动势与真实值相比是______填“偏大”、“偏小”或“不变” 2.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示 的实验电路，其中R为电阻箱，为保护电阻． 断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并 以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线该图线为一直线，如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势______V，内阻______保留两位有效数字 引起该实验系统误差的主要原因是______。 3.实验室中准备了下列器材： 待测干电池电动势约，内阻约，电流表满偏电流，内阻电流表量程～，内阻约，滑动变阻器～滑动变阻器～，定值电阻，开关S和导线若干

某同学选用上述器材滑动变阻器只选用了一个测定一节干电池的电动势和内阻．为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是 ______填代号 请在如图1方框中画出他的实验电路图． 如图2为该同学根据实验数据作出的图线为电流表G的示数，为电流表A的示数，由该图线可得：被测干电池的电动势______V，内阻______ 4.为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验： 量程3V的理想电压表V，量程的电流表具有一定内阻，定值电阻 ，滑动变阻器～，滑动变阻器～，电键实验电路原理图如图。 为方便实验调节和较准确地测量，滑动变阻器应选用______填或。 用笔画线代替导线在图中完成电路连接。 实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的 坐标系中画出图线如图所示，则干电池的内阻______结果保留两位有效数字 5.某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下： 待测电源电动势约；电阻箱最大阻值为； 定值电阻阻值为；定值电阻阻值为 电流表量程为，内阻开关S，导线若干．

人教版高中物理选修2-1知识要点复习提纲

课本目录第一章电场直流电路 第1节电场 第2节电源 第3节多用电表 第4节闭合电路的欧姆定律 第5节电容器 第2章磁场 第1节磁场磁性材料 第2节安培力与磁电式仪表 第3节洛伦兹力和显像管 第3章电磁感应 第1节电磁感应现象 第2节感应电动势 第3节电磁感应现象在技术中的应用 第4章交变电流电机 第1节交变电流的产生和描述 第2节变压器

第3节三相交变电流 第5章电磁波通信技术 第1节电磁场电磁波 第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动电话 第4节电磁波谱 第6章集成电路传感器 第1节晶体管 第2节集成电路 第3节电子计算机 第4节传感器 课题研究

知识点总结 第一章电场直流电路 一、三种产生电荷的方式： 1、摩擦起电：（1）正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷；（2）负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷；（3）实质：电子从一物体转移到另一物体； 2、接触起电：（1）实质：电荷从一物体移到另一物体；（2）两个完全相同的物体相互接触后电荷平分；（3）、电荷的中和：等量的异种电荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电性，这种现象叫电荷的中和； 3、感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电；（1）电荷的基本性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；（2）实质：使导体的电荷从一部分移到另一部分；（3)感应起电时，导体离电荷近的一端带异种电荷，远端带同种电荷； 4、电荷的基本性质：能吸引轻小物体； 二、电荷守恒定律：电荷既不能被创生，亦不能被消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量不变。 三、元电荷：一个电子所带的电荷叫元电荷，用e表示。1、e=1.6×10-19c; 2、一个质子所带电荷亦等于元电荷；3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍； 四、库仑定律：真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力，1、计算公式：F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2) 2、库仑定律只适用于点电荷（电荷的体积可以忽略不计）3、库仑力不是万有引力； 五、电场：电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。1、只要有电荷存在，在电荷周围就一定存在电场；2、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷（静止、运动）有力的作用；这种力叫电场力；3、电场、磁场、重力场都是一种物质 六、电场强度：放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度；1、定义式：E=F/q;E是电场强度；F是电场力；q是试探电荷；2、电场强度是矢量，电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向（与负电荷所受电场力的方向相反）3、该公式适用于一切电场；4、点电荷的电场强度公式：E=kQ/r 2 七、电场的叠加：在空间若有几个点电荷同时存在，则空间某点的电场强度，为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和；解题方法：分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段，用平行四边形定则求出合场强； 八、电场线：电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线。1、电场线不是客观存在的线；2、电场线的形状：电场线起于正电荷终于负电荷；G:\用锯木屑观测电场线. DAT (1)只有一个正电荷：电场线起于正电荷终于无穷远；（2）只有一个负电荷：起于无穷远，终于负电荷；（3）既有正电荷又有负电荷：起于正电荷终于负电荷；3、电场线的作用：1、表示电场的强弱：电场线密则电场强（电场强度大）；电场线疏则电场弱电

高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 第3节 科学测量：用多用电表测量电学量 第4节 科学用

第3节科学测量：用多用电表测量电学量第4节科学用电(略) 核心素养 物理观念科学思维 能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题；会写实验 步骤，能用多用电表测量电压、电流和电阻，能注意实验安 全；能分析实验数据，测得相关电学量，会分析实验误差； 能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计的实验步骤、 实验表格，以及数据分析过程和实验结论，能有针对性地反 思交流过程与结果。 注意提升实验数据读取能力、联系实际的能力及交流讨论能 力。 知道科学研究中实验 结论可重复的重要 性。 一、认识多用电表 1.欧姆表的构造 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。欧姆表内部电路如图所示，由表头G、电源、调零电阻R1(一个可变电阻)三者串联而成。在欧姆表外部，红、黑表笔间接上被测电阻后，就与欧姆表内部电路一起组成了闭合电路。 2.欧姆表原理 (1)欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律，所以通过表头的电流为I＝ E R x＋R1＋R g＋r ，R x与电流I一一对应，故可以将表盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的数值，这样就制成了一个欧姆表(如图丙)。其中，R1叫调零电阻，R1＋R g ＋r为欧姆表的内阻。 (2)当红、黑表笔断开时(如图乙)，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流为零处标电阻“∞”；当红、黑表笔短接时(如图甲)，调节欧姆调零电阻，使电流

表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0”。 (3)I 与R x 不是线性关系，欧姆表的刻度不均匀。 (4)欧姆表指针偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“∞”刻度而言的)越大，表明被测电阻越小。 (5)中值电阻：当外加电阻R x ＝r ＋R g ＋R 1时，电流为I ＝ E R x ＋R ＋R g ＋r ＝12I g ，此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻。 3.多用电表的外部结构 指针式多用电表 如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。表盘上还有机械调零旋钮、欧姆调零旋钮红黑表笔插孔等。 二、多用电表的读数 1.五分估读：如图所示，在测量直流电压时，若选择开关对应的量程为 2.5 V ，看第二排刻度线，由此量程可确定刻度每大格值为0.5 V ，每小格值为0.05 V ，即测量精度为0.05 V 。读数时要估读到分度值的五分之一，也就是由指针位置可读得电压准确值为2.1 V ，估读值 为小格值的25 ，即0.02 V 所以电压测量值为2.12 V 。

高二物理 第二章 直流电路 第四节闭合电路的欧姆定律 教科版(1)

四川省岳池县第一中学2021-2021学年高二物理第二章直流电路第四节闭合电路 的欧姆定律导学案教科版 【学习目标】 1．明白得电动势的概念，明白电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2．明白电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 3．明白得闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 4．明白得路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达，并能用来分析、计算有关问题。 【学习重点】 一、把握闭合电路欧姆定律的内容； 二、路端电压和电流（或外阻）的关系，及其图像的物理意义。 【学习难点】 一、明白得电动势的概念； 二、明白得路端电压和电流（或外阻）的关系。 【课前预习】 一、闭合电路组成 1.闭合电路至少包括的元件有：。 2.内电路、内阻、内电压 电源内部的电路叫，内电路的电阻叫，当电路中有电流通过时，内电路两头的电压叫，用U内= 。 3.外电路、路端电压 电源外部的电路叫，外电路两头的电压适应上叫，也叫 用U外= 表示。 二、闭合电路欧姆定律 1.闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。 2.公式：。

3.经常使用的其它变形公式: 、 、 。 三、路端电压与外电阻的关系 当R 增大时，依照 可知电流I 。内电压Ir 依照 可知路端电压U 外 同理，R 减小时，U 外 。 （2）讨论 两种特殊情形 1.断路： ，=I ，因此=外U 2.短路：=R ，=I ，因此=外U 【新课探讨】 合作探讨一、闭合电路的电势转变规律 如下图1—1所示，在外电路中，沿电流方向电势在 。因此，电阻两头的电压也常称电压降。在内电路中，正、负极周围化学反映层，电势显现“ ”，而内阻上，沿电流方向电势仍在 ，但整体而言，“ ”的大于 的。因此，在内电路，沿电流方向电势 在 慢 慢 。 合作探讨二、闭合电路中的能量转化与守恒 如图1—2所示，设电键闭合后，电路中的电流为I ，那么 ①在时刻t 内，外电路中电流做功产生的热为 。 ②在时刻t 内，内电路中电流做功产生的热为 。 ③时刻t 内通过电源的电荷量为=q ， 时刻t 内通过电源的非静电力做的功为=W 。 ④在电源内，通过非静电力做功， 能转化为 能；电流通过外电阻和内阻时，静电力做功， 能转化 外电路 内电路 图1—2 图1—1闭合电路电势

2022年新教材高中物理12-2闭合电路的欧姆定律讲义新人教版必修第三册

2 闭合电路的欧姆定律 1．理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题； 2．理解路端电压与负载的关系。 1．静电力做功与非静电力做功的区别。 2．电动势的定义及理解。 3．理解闭合电路的欧姆定律。 4．分析闭合电路的动态变化问题。 一、电动势 1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。 2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。 3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 4．电动势 (1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。 (2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。 (3)定义式：E ＝W q 。 (4)单位：伏特，符号是V 。 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．部分电路欧姆定律：I ＝U R 。 2．内电阻：电源内电路中的电阻。 3．闭合电路中的能量转化：如图所示，A 为电源正极，B 为电源负极，电路中电流为I ，在时间t 内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt ＝I 2 Rt ＋I 2 rt 。 4．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

(2)表达式：I ＝ E R ＋r 。 (3)常见的变形公式：E ＝U 外＋U 内。 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。 2．路端电压：外电路的电势降落。 3．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir 。 (2)结论：①外电阻R 减小→I 增大→U 减小。 ②外电路断路→I ＝0→U ＝E 。 ③外电路短路→I ＝E r →U ＝0。 (3)电源的U ­I 图像 知识点一 对电动势的理解 1．概念理解 (1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。 (2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动势在数值上等于非静电力将1 C 正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功，也就是1 C 的正电荷所增加的电势能。 (3)电动势是标量，电源内部电流的方向，由电源负极指向正极。 (4)公式E ＝W q 是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的。电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同，例如，蓄电池的电动势为2 V ，表明在蓄电池内移送1 C 的电荷时，可以将2 J 的化学能转化为电能。 2．电动势与电压的对比 物理量 电动势E 电压U 物理意义 非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质 定义式 E ＝W q ，W 为非静电力做的功 U ＝W q ，W 为电场力做的功

高二物理新鲁科版必修三课后习题第4章第1节闭合电路欧姆定律(解析版)

第4章第1节闭合电路欧姆定律练习 （解析版） 1.在如图所示的电路中，电源内阻为r,闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中,请分析电压表和电流表示数的变化情况，并说明理由。 【答案】电压表示数逐渐变小，电流表示数逐渐变小 【解析】在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，电阻R0逐渐变小，R2与R0并联电阻R并逐渐变小，全电路电阻逐渐变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流I=E r+R1+R2R0 R2+R0 逐渐变大，电压表示数即路端电压U=E−Ir逐渐变小；根据并联电路分流公式，电流表示数 I A=I R0 R2+R0=E r+R1+R2R0 R2+R0 ∙R0 R2+R0 =E (r+R1)( R2 R0 +1)+R2 ，因R0逐渐变小，其他因素不变，所以 电流表示数I A逐渐变小。 2.关于电动势，下列说法正确的是 A.电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D.电源电动势越大，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 【答案】BD 【解析】A.电源正、负极之间的电势差即电源的路端电压U=E−Ir小于电源电动势，A错误； B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上是电源的路端电压，总略小于电源电动势的准确值，B正确； C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，但它的数值与外电路的组成无关，C错误；

D.电源电动势越大，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，D正确。 3.在如图所示的电路中，R1=14Ω, R2=9Ω。当闭合开关S到位置"1”时，电流表的示数I1 =0.2A;当开关S切换到位置"2”时，电流表的示教I2=0.3A。求电源的电动势E和内阻r。 【答案】E=3V，r=1Ω 【解析】根据闭合电路欧姆定律，有 E=I1(R1+r)=0.2(14+r) E=I2(R2+r)=0.3(9+r) 联立以上两式解得电源的电动势E=3V，内阻r=1Ω. 4.电源的电动势为4.5 V.内阻为0.5 Ω，外电路的电阻为4.0 Ω路端电压是多大?如果在外.电路上并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多大?如果在外电路中串联一个6.0 Ω的电阻，路端电压又是多大? 【答案】4.0V 3.7V 4.3V 【解析】路端电压U=E−Ir=E−Er R+r =ER R+r 外电路的电阻为4.0 Ω路端电压是4.5×4.0 4.0+0.5 V=4.0V; 如果在外.电路上并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是4.5×4.0×6.0 4.0+6.0 4.0×6.0 4.0+6.0 +0.5 V=3.7V; 如果在外电路中串联一个6.0 Ω的电阻，路端电压又是4.5×(4.0+6.0) (4.0+6.0)+0.5 V=4.3V. 5.如图是一个简易风速测量仪的示意图，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板相连，

2020版新素养同步鲁科版物理必修第三册 闭合电路欧姆定律与科学用电 必修三关键能力·素养形成 4.4(物理)

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 关键能力·素养形成 一家庭电路和用电故障 1.家庭电路组成: (1)一般组成框图。 (2)进户线。 ①火线:火线跟零线间的电压是220 V。 ②零线:零线是与大地相连的,正常情况下零线跟大地之间的电压是0 V。 ③地线:在家庭里直接与大地相通的导线,这是为了安全另外加接的。火线与地线之间的电压是220 V,零线与地线之间的电压是0 V。 2.故障处理: (1)短路故障的处理:查明短路原因并排除故障后换上同样的熔丝,绝对不能换用比原来粗的熔丝或者其他材料的金属丝。 (2)断路故障的处理:一般情况是接线螺丝松脱、电线接头处接触不良、导线断裂等。在确认电源没有停电的情况下,可以使用测电笔逐段排查断路点。使用测电笔时要注意安全,手绝对不能接触笔尖的金属部分。 (3)漏电故障的处理:仔细检查灯座、吊线盒、开关、插座等容易漏电处,再检查电线连接处、电线穿墙处、电线转弯处等电线绝缘层容易受损的部位。

某家庭要安装一套家庭供热水系统。所选用电热水器的技术参数中标有“加热功率/电压3 800 W/220 V”。若需要为电热水器安装一个熔断器,参考下列数据通过计算说明,应该选择多大直径的熔丝? 世纪金榜导学号 常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%,锡5%) 额定电 2 2.6 3. 3 4.8 7 11 15 18 22 流I/A 直径 0.508 0.61 0.71 0.915 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65 d/mm 【解析】P=3 800 W,U=220 V,I== A≈17.27 A,查表可得,应选用直径为2.34 mm、额定电流为18 A的熔丝。 答案:2.34 mm 【素养训练】 家庭电路中的保险丝熔断了,以下原因中不可能的是( ) A.使用的用电器总功率过大 B.拉线开关中两根导线的线头相碰了 C.保险丝的规格不符合规定的要求 D.插座中的两根导线的线头相碰了 【解析】选B。选项A过载可以引起保险丝熔断;选项D插座中两根导线的线头相碰,发生短路,也会使保险丝熔断;选项C若保险丝的额定电流小于电路中的最大正常工作电流,电流通过保险丝会使保险丝熔断;选项B中拉线开关线头相碰火线接通,不会使保险丝熔断。

高二物理新鲁科版必修三习题第4章第2节科学测量：电源的电动势和内阻(解析版)

第4章第2节科学测量：电源的电动势和内阻练习 （解析版） 1.请撰写“测量电源的电动势和内阻”的实验报告，注意在报告中呈现设计的实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论，并与同学交流实验过程与结果。 实验报告 姓名:________班级:___年级___班实验时间:_______ （一）实验名称:测定电源的电动势和内阻 （二）实验目的: 1.掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法. 2.学会用图象法求电源的电动势和内阻. （三）实验器材: 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等.（四）实验原理: 由闭合电路欧姆定律有E=U+Ir，改变R阻值，测出两组U、I值，解方程组即可解出E和r。为减小偶然误差，可测多组U、I值，求出多个E、r值，然后求E、r的平均值。或根据测出的多组U、I值，画U-I图象，由图线的纵截距和斜率的绝对值找出E、r。 实验电路图： （五）实验步骤： 1、电流表用0. 6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路. 2、把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端. 3、闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1).用同样方法测量出多组I、U值.填入表格中. 4、断开开关，拆除电路，整理好器材. （六）实验数据记录表格：

实验数据图象： （七）实验注意事项： 1、为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池). 2、要测出不少于6组的(I, U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值. 3、干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势E会下降，内阻r会增大，故每次读完数立即断电。 4、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。 5、由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始).但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻. （八）实验误差分析： 1.偶然误差 (1)由读数不准和电表线性不良引起误差. (2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差. (3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化 2.系统误差1——由于电压表分流作用影响而导致的误差. 电路图如下图甲所示，在理论上E=U+ (I A+I V) r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压.而实验中忽略了通过电压表的电流Iv而形成误差. ①电压表示数为零时，Iv=0, I A=I短，短路

高二物理新鲁科版必修三课后习题第4章闭合电路欧姆定律与科学用电章末练习(解析版)

第4章闭合电路欧姆定律与科学用电章末练习 （解析版） 科学认知| 1.在家庭电路中，当工作的电器增加时，电路中的总电阻和电器两端的电压如何变化?为 什么? 【答案】减小减小 【解析】设工作的电器的电阻外R，n个电器的电阻为R n ，n增加时，电路中的总电阻R n +r( 其中r表示连接电线的电阻）减小，电器两端的电压U=U0 R n R n +r =U0R R+nr （U0 表示供电电压），当工作的电器n增加时，U减小。 2.有一块太阳能电池板。测得它的断路电压为800 mV,短路电流为40 mA。若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成闭合电路，则它的路端电压是多少? 【答案】60mV 【解析】太阳能电池板电动势E=800mV，内阻为r=E I 短=800mV 40mA =20Ω，则若将该电池板与 一阻值为60Ω的电阻器连成闭合电路，则它的路端电压是 U=E R R+r =800×60 60+20 mV=60mV. 3.火警报警器的电路示意图如图所示。其中，R T为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器R T所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 A.I变大，U变大 B.I变大，U变小 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小.

【答案】D 【解析】当传感器R T所在处出现火情时，R T电阻值变小， 根据闭合电路欧姆定律，通过电源的电流I=E r+R1+R2R T R2+R T =E r+R1+R2 R2 R T+1 变大， 根据并联电路分流公式，通过显示器的电流 I A=I R T R2+R T =E r+R1+R2R T R2+R T ∙R T R2+R T =ER T (r+R1)(R2+R T)+R2R T =E (r+R1)(R2 R T +1)+R2 变小； 报警器两端的电压U=E-Ir，因I变大，U变小。 所以只有D正确。 4.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略.平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴能保持静止状态的是 A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值 C.增大两板间的距离 D.断开开关S 【答案】B 【解析】带电油滴悬浮在两板之间静止不动时Uq d =mg，其中U=ER1 r+R1 =E r R1+1 A.增大R1的阻值，U变大，Uq d >mg，油滴将向上加速运动，A错误； B.增大R2的阻值，U与R2无关，油滴能保持静止状态，B正确； C.增大两板间的距离d，则Uq d

高中物理第四章闭合电路第一二节常见的电路元器件闭合电路的欧姆定律学案粤教版3

第一节常见的电路元器件第二节闭合电路的欧姆定律 一、识别几种常见元器件 1。电阻器: (1)分为阻值固定的电阻器和阻值可变的电阻器。 (2)在电路图中,用字母“R”及符号“”表示。 2.电感器: （1）由绝缘导线绕成,通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中. (2）在电路图中用字母“L”及符号“"或“”表示. 3。二极管： （1)在电路中，只允许电流由单一方向通过,反向时阻断。（2）在电路图中，用字母“D”及符号“"表示,箭头表示正向电流的方向。 二、电动势 市面上有形形色色的电池,它们产生电能的“本领”一样吗？如何比较不同电池发电“本领"的高低呢？ 提示：不一样。通过比较电动势判断产生电能“本领”的高低。1。闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

2.非静电力的作用:在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬运到正极,在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加，将其他形式的能量转化为电势能。 3。电动势: （1)定义:在电源内部，非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值. （2）公式:E= （3）单位：伏特,简称：伏，符号：V。 (4)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量。 (5）影响电动势大小的因素有：① ①非静电力的性质②电源的体积 ③外电路结构④电源的新旧程度 提醒：电动势的单位与电压的单位相同，但是两者是截然不同的两个概念。 三、闭合电路欧姆定律 1.内阻:通常在电源内部也存在电阻,内电路中的电阻叫作内阻。2。闭合电路的电势: （1)在外电路中沿电流方向电势降低(选填“升高”或“降低”）。(2）在内电路中沿电流方向电势升高（选填“升高”或“降低”）。 3.闭合电路欧姆定律： (1）内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。

高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 3 科学测量：用多用电表测量电学量学案 鲁科版必修3

第3节科学测量:用多用电表测量电学量 实验必备·自主学习 【实验目的】 1。通过分析多用电表的电路图，掌握多用电表的原理. 2。知道多用电表使用的注意事项,会用多用电表测量电压、电流和电阻。 【实验器材】 多用电表、不同阻值的电阻、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线等。 【思考讨论】 根据多用电表的外形判断,多用电表的用途是什么？ 提示：多用电表也称“万用表”，是一种集测量电压、电流和电阻等功能于一体的仪器。 【实验原理与设计】 一、欧姆表 1。原理： 依据闭合电路欧姆定律制成的，它是由电流表改装而成的。 2。内部构造： 由表头、电源和可变电阻三部分组成。 3。测量原理: 当红、黑表笔接入被测电阻R x时，通过表头的电流I=。改变R x，电流I随着改变,每个R x值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的R x值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。

当不接电阻直接将两表笔连接在一起时,调节滑动变阻器使电流表达到满偏,此时有I g=,若外加电阻R x=R+R g+r时,电流为I==I g,此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻。 4.刻度的标定: 其中R叫调零电阻,R+R g+r为欧姆表的内阻 刻度标注方法标注位置 红、黑表笔短接调节调零电阻使指 满偏电流I g处 “0" 针满偏被测电阻R x=0 红、黑表笔不接触表头指针不偏转 电流为零处 “∞” 被测电阻R x=∞ 中值电阻R x=r+R+R g刻度盘正中央 由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的。 二、多用电表 1.用途： 共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量。 2。最简单的多用电表原理图：

高中物理第4章探究闭合电路欧姆定律2测量电源的电动势和内阻训练(含解析)沪科版选修31

测量电源的电动势和内阻 A 组 1.(多选)某兴趣小组研究三个电池的电动势和内阻,画出电池的U -I 图像如图所示,其中甲和丙两图线平行。下列判断正确的是( ) A.甲电池的电动势比乙电池的大 B.乙电池的电动势和内阻都比丙电池的大 C.甲和丙两电池的内阻相等 D.甲电池的内阻最大,丙电池的内阻最小 解析:电池的U -I 图线的纵轴截距表示电池的电动势,斜率绝对值表示内阻,可以判断选项B 、C 正确。 答案:BC 2.(多选)下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是( ) A.测出两组I 和U 数据,代入{ E =E 1+E 1E E =E 2+E 2E 方程组,求出E 和r B.测出多组I 和U 数据,代入方程求出几组E 和r ,最后求出平均值 C.测出多组I 和U 数据,画出U -I 图像,根据图像求出E 和r D.测出多组I 和U 数据,分别求出I 和U 的平均值,然后代入公式求出E 和r 答案:AD 3.(多选)

用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时,若有两只电压表V1、V2量程相同,内阻分别为R V1、 R V2,且R V1>R V2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻分别为R A1、R A2,且R A1>R A2,在实验中,为了使E、r的 测量值更精确一些,选择的电表可以是() A.V1与A1 B.V1与A2 C.V2与A1 D.V2与A2 解析:本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响,电压表内阻越大,电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值,所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值,故电压表选用内阻大 的好,而电流表内阻对本实验无影响,因为电流表内阻与R是串联,不需知道R与R A的值,故电流表 选用哪一个都可以。 答案:AB 4. 如图所示,已知R1=R2=R3=1 Ω。当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为 0.8 V,则电池的电动势等于() A.1 V B.1.2 V C.2 V D.4 V =r+1.5(Ω) 解析:开关闭合时,R总=r+R1+E2E3 E2+E3 =1A代入公式得E=r+1.5(V)①将I=E E1 开关断开时,R总'=r+R1+R3=r+2(Ω) =0.8A代入公式得E=0.8r+1.6(V)②将I'=E' E1 解之得E=2V,r=0.5Ω。 答案:C

2020届物理二轮实验十、测定电源的电动势和内阻专题卷(全国通用)

实验十、测定电源的电动势和内阻 1．某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材：待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A（量程10mA，内阻小于1Ω）、电阻箱R（0 99.99Ω）、滑动变阻器（0 400Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故先测量电流表的内阻。 （1）该同学设计用甲图测量电流表内阻步骤如下： ①断开单刀双掷开关以及开关K，将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大。 ② 。 ③ 。 ④读出此时电阻箱的阻值R=0.2Ω，即为电流表内阻的测量值。可分析测量值应（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（2）通过控制开关状态，该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验，他一共记录了六组电流I 和电阻箱R 的对应数值，并建立坐标系，作出“ 1 I –R”图线如图乙，由此求出电动势E= V 、内阻r= Ω。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】 保持单刀双掷开关断开，闭合开关K ，滑动滑片P ，使电流表满偏。 将单刀双掷开关接C 触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R 的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央 小于 2.9 2.4 【解析】（1）本实验采用半偏法测量电流表的内阻，实验步骤为：②保持单刀双掷开关断开，闭合开关K ，滑动滑片P ，使电流表满偏。③将单刀双掷开关接C 触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R 的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央。④在实验中，并联电阻箱后，总电阻减小，则总电流增大，通过电阻箱的电流大于通过电流表的电流，根据欧姆定律知，电流表内阻的测量值小于真实值．（2）由闭合电路欧姆定律可得： ()A E I R R r =++，变形得： 11A R r R I E E +=⨯+，由上式可知：图线的斜率是1 E ，图线在纵轴上的截距是A r R E +，由此可得16 2.930.9E V k = ==-， 0.9A R r E +=，解得： 0.9 2.4A r E R =-=Ω。 2．某同学要准确测量一节干电池的电动势和内阻。现有实验器材如下： A ．待测干电池(电动势约为1.5V ，内阻约为1Ω) B ．电流表A(量程0 0.6A ，内阻为19Ω) C ．电阻箱R(最大阻值9999.9Ω) D ．定值电阻R 0=1Ω E.开关，导线若干 (1)该同学想改装一个大量程的电流表，他需要把电流表A 和定值电阻R 0 (填“并联”或“串联”)。 (2)使用改装好的电流表(表盘未改动)和其他实验器材，设计实验电路，并把电路原理图画在图甲虚线框内 。

2020-2021物理鲁科版第三册学案：第4章 第1节闭合电路欧姆定律含解析

2020-2021学年物理新教材鲁科版第三册学案：第4章第1节闭合电路欧姆定律含解析 第1节闭合电路欧姆定律学习目标：1.[物理观念]知道电动势、外电路、内电路,理解闭合电路欧姆定律,具有与闭合电路欧姆定律相关的能量观念。2。[科学思维］会运用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,能从公式和图像两个角度解决与闭合电路欧姆定律相关的物理问题.3。[科学探究］能用实验探究电源的内阻及路端电压随外电阻变化，学会与他人交流合作,提高科学探究能力。4.［科学态度与责任］能运用所学内容解决生活中与电学有关的一些问题,体验闭合电路的能量问题，培养学习科学的兴趣. 一、电动势 1．电源 把其他形式的能转化为电能的装置。 2．电动势 (1）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。 （2)大小：在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电

压。电动势符号为E，单位为伏特，符号为V. 说明:电源搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，是将其他形式的能转化为电能的过程。 二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路 （1）电路：一部分是电源外部的电路,称为外电路；另一部分是电源内部的电路,称为内电路. (2）电压：外电阻上的电势差称为外电压，又叫路端电压,可用U 外 表示；内电阻上的电势差称为内电压，可用U内表示. (3)电动势与内、外电压的关系：在闭合电路中,内、外电路电势的降落等于电源的电动势，即E＝U外＋U内或E＝IR＋Ir。 （4）电流：在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端；在内电路中，电流由电势低的一端流向电势高的一端。 2．闭合电路欧姆定律 (1）内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电阻之和成反比. （2）公式:I＝E R＋r。 (3）适用的条件为：外电路为纯电阻电路. 说明：外电路与内电路中电流的方向是一致的，外、内电路构成了闭合回路。 三、路端电压与外电阻的关系 1．路端电压与电流的关系公式：U＝E－Ir. 2．路端电压与外电阻的关系：根据U＝E－Ir＝E－错误!r。可

2020届高考物理计算题复习《闭合电路的欧姆定律》(解析版)

《闭合电路的欧姆定律》 一、计算题 1.如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R2＝0.5 Ω，当开 关S断开时，电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求： （1）电阻R1和R3的阻值； （2）当S闭合后，电压表的示数； （3）R2上消耗的电功率． 2.如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知， 两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)： (1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电 流和每个灯泡的电阻； (2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压 恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．

3.如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机 线圈的电阻R0=0.5Ω，当电键S断开时，电阻R1的电功率 是525W，当S闭合时，电阻R1的电功率是336W，求： （1）电源的内阻； （2）当S闭合时流过电源的电流和电动机消耗的功率。 4.如图所示电路中，R1=R2=2Ω，R3=1Ω．当K接通时，电压表的读数为1V；K断开 时，电压表的读数为0.75V．求电源电动势E和内阻r． 5.如图所示的电路中，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1Ω，电动机M的电阻R0＝1.0Ω。 闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后： （1）电源提供的总功率；电源的输出功率 （2）电动机的发热功率；电动机的输出功率 （3）电动机的效率

高中物理 测定电池电动势和内阻的七种方法

测定电池电动势和内阻的七种方法 在测定电池电动势和内阻的实验中，蕴含了多种物理实验方法和处理实验数据的方法，该实验是对学 生进行科学方法教育的典型案例，也是培养学生实验能力的经典实验。为此，测定电池电动势和内阻的实验是近几年各省市高考命题的热点，基本方法是利用电压表和电流表等实验器材操作测定〔伏安法〕，且 利用图象法处理实验数据并得出结论。但高考中对该实验的考查不再拘泥于这种方法，而是需要考生进行实验方法的创新和实验数据处理方法的迁移，这正是新高考对三维目标中对“过程与方法〞的考查。下面就中学阶段关于该实验的多种方法给以归纳，以期对备考的师生有所助益。 一．利用电压表和电流表测定电池电动势和内阻〔伏安法〕 实验原理：由闭合电路欧姆定律Ir U E +=，设计如图1所 示的电路，改变滑动变阻器R 的阻值，测几组不同的I 、U 值， 获得实验数据。 数据处理：可以联立方程组，利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。也可以画出I U -关系 图象，如图2所示，据Ir U E +=的变形得：E rI U +-=。 由图象可得，图线纵截距为电源的电动势E 、斜率的绝对值为电源的内阻r ，图线横截距为短路电流 E I r =短。 例1．在“测定电池电动势和内阻〞的实验中， 〔1〕第一组同学利用如图3实验电路进行测量，电压表应选择量程〔填“3V 〞或“15V 〞〕，实验后 得到了如图4所示的I U -图象，那么电池内阻为Ω. 〔2〕第二组同学也利用图3的电路连接测量另一节干电池，初始时滑片P 在最右端，但由于滑动变 阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P 向左滑动一段距离x 后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U 与x 、电流表读数I 与x 的关系图，如图5所示，那么根据图象可知，电池的电动势为V ，内阻为Ω.