文档文本内容
05直击课堂目标
07 目标确认
1.理解电动势物理意义，会用闭合电路欧姆定律计算相关物理量。
2.理解电源输出功率以及电源效率的概念和电源最大输出功率的条件。
3.知道电源外部特性曲线的由来并且能够读出曲线中的含义。
关于闭合电路欧姆定律知识引航
电动势的概念非常抽象难懂，可能现在你还存在疑问，电动势和电源电压到底有什么关系？本节课学完你将会有新
的认识。
高二物理课改暑期目标班第五
高二物理课改暑期目标班第五
讲恒定电流
讲恒定电流Ⅱ
直击课堂
直击课堂
学习目标
学习目标
知识引航
知识引航
模块
模块1：模块一闭合电路欧姆定律
：模块一闭合电路欧姆定律
素材
knowledge combing
07 模块一 闭合电路欧姆定律
1.电源
⑴有
、
两个导体，分别带正、负电荷，它们的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线
，导线
中的
自由电子便会在静电力的作用下定向移动，
失去电子，
得到电子。这种情况下，两导体会很快达到静电平衡，
导线中的电流只是瞬时的。如果在
、
之间连接一个装置
，它能源源不断地把经过导线
流到
的电子取走，
补充给
，使
、
始终保持一定数量的正、负电荷，这样电路中就能保持持续的电流。能把电子从
搬运到
的
装置
就是电源。
在电源内部的电路中，自由电荷移动的方向与静电力方向相反，所以移动电荷的力不再是静电力，叫做非静电力。
非静电力做功，将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能。
⑵恒定电场：虽然在电路中电荷是运动的，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，不随时间
变化，电场也不随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
2.电动势
⑴电动势是描述电源非静电力做功能力的物理量，一般用
表示。电动势在数值上等于非静电力把
的正电荷在
电源内从负极移送到正极所做的功。
⑵定义式：若移送电荷时非静电力所做的功为
，则
⑶单位：伏特，符号是
。
3.闭合电路欧姆定律
根据能量守恒定律，在闭合电路中，电源非静电力做功与内外消耗能量相等，若外电路是纯电阻电路，则有
，即
，
整理后得到
。
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，
。
其他形式：
；
；
；其中
表示路端电压。
1 下面对于电源电动势概念的认识，你认为正确的是（ ） 68%
A. 同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
B. 号干电池比号干电池大，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为电能越多，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
A
B
R
R
B
A
A
B
P
R
A
B
A
B
A
B
P
E
1C
q
W
E =
q
W
V
W = Q
+
内
Q
外
EIt = I Rt +
2
I rt
2
E = IR + Ir
I =
R + r
E
E = U
+
内
U
E = Ir + U
U = E −Ir
U
例题1
1
7
考法：达标检测
1 下列说法中正确的是（ ） 66%
A. 电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B. 用理想电压表直接连接到电源两端，电压表的读数等于电源电动势的大小
C. 电动势的大小，与非静电力所做的功
的大小成正比，与移送电荷量的大小成反比
D. 电动势越大，电源两极间的电压一定越高
1 如图所示，该电路图是用来测定电源电动势和内阻的电路图，如果在实验中，当电压表的示数为
时，电流表
的示数为
；当电压表的示数为
时，电流表的示数为
。据此可求出电源的电动势为
，
内阻为
。
66%
演练1
E
W
q
演练2
1.4V
0.1A
1.0V
0.5A
V
Ω
模块
模块2：模块二电源外部特征曲线
：模块二电源外部特征曲线
素材
knowledge combing
07 模块二 电源外部特征曲线
对于一个电源来说，电动势和内阻是一定的，由闭合电路欧姆定律
，路端电压是干路电流的一次函
数。以为横坐标，
为纵坐标，这个一次函数的图象是处于第一象限的一条向下倾斜的直线。
与横轴的交点表示路端电压为，也就是短路时的情况，此时
；
与纵轴的交点表示干路电流等于，也就是断路的情况，此时
；
斜率的绝对值等于内阻。
1 如图所示是某电源的
图线，则下列结论正确的是（ ）
57%
A. 电源的电动势为
B. 电源的短路电流为
C. 电流为
时的外电阻是
D. 电源的内阻为
U = E −Ir
I
U
0
I
=
短
r
E
0
U = E
r
例题2
U −I
6.0V
0.5A
0.2A
28.4Ω
12Ω
考法：达标检测
1 如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流的关系图线，则下列说法中正确的是（ ）
68%
A. 路端电压都为
时，它们的外电阻相等
B. 电流都是
时，两电源的内电压相等
C. 电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D. 电源甲的内阻小于电源乙的内阻
模块
模块3：模块三电源输出功率与效率
：模块三电源输出功率与效率
素材
knowledge combing
07 模块三 电源输出功率与效率
1.电源输出功率
(1)电源总功率：
。
(2)电源的输出功率
。
(3)电源的内部发热功率：
。
2.纯电阻电路中电源的输出功率
、效率
例题3
I
U
0
I
0
P
=
总
IE
P
=
出
IU
P
=
热
I r
2
P
出
η
(1)电源的输出功率：
。可见当
时电源的输出功率最大，且
最大值为
。
如图所示，除最大输出功率外，同一输出功率
将会有两个外电阻
与之对应。
与满足：
。
(2)电源的效率：
。对于纯电阻电路，
，电源的效率随外电阻
的变化关系如图所
示。外电路的电阻越大，电源的效率越高。
1 在纯电阻电路中，当用一个固定的电源( 、是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率随外电阻变
化的规律如图所示，则（ ）
69%
A. 当
时，电源有最大的输出功率
B. 当
时，电源的效率
C. 电源的功率
随外电阻的增大而增大
D. 电源的效率随外电阻的增大而增大
P
=
出
I R =
2
R =
(R + r)2
E2
R +
+ 2r
R
r2
E2
R = r
4r
E2
P
出
R
R
1
2
R
R
1
2
r
R
R
=
1
2
r2
η =
=
P
总
P
出
E
U
η =
R + r
R
η
R
例题4
E
r
P
R
R = r
R = r
η = 50%
P′
R
η
R
例题5
1 一个电池组的电动势为，内阻为，用它给一电阻为的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的
电流为，电动机两端的电压为
，经后，则（ ） 71%
A. 电源在内、外电路做的总功为
B. 电池组消耗的化学能为
C. 电动机输出的机械能为
D. 电池组的效率为
考法：达标检测
1 直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片向右移动时，电源的（ ）
43%
A. 总功率可能增大
B. 效率一定增大
C. 内部损耗功率一定减小
D. 输出功率可能先增大后减小
E
r
R
I
U
t
I r + IU t
( 2
)
IEt
IEt −I
R + r t
2 (
)
E
U −Ir
例题6
P
例题7
1 如图所示，已知电源内阻
，定值电阻
，当滑动变阻器的阻值
时电阻
消
耗的功率最大；
时变阻器
消耗的功率最大；
时电源的输出功率最
大。
64%
1 图为测量某电源电动势和内阻时得到的
图象。用此电源与三个阻值均为
的电阻连接成电路，测得路端电压
为
。则该电路可能为（ ）
73%
A. A
B. B
C. C
D. D
r = 2Ω
R
=
1
0.5Ω
R
=
2
Ω
R
1
R
=
2
Ω
R
2
R
=
2
Ω
例题8
U −I
3Ω
4.8V
1 如图为两个不同电源的
图象，则下列说法正确的是（ ）
64%
A. 电动势
，内阻
B. 电动势
，内阻
C. 接入相同电阻时，电源的输出功率大
D. 接入相同电阻时，电源的输出功率大
模块
模块4：当堂总结
：当堂总结
素材
knowledge combing
07课堂总结
例题9
U −I
E
=
1
E
2
r
>
1
r
2
E
=
1
E
2
r
<
1
r
2
1
2
模块
模块5：秋季你会遇见
：秋季你会遇见
1 如图所示，一确定电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线
、
表示。由该图可知（ ）
65%
A. 电源的电动势为
B. 电源的内电阻为
C. 电源输出功率的最大值为
D. 电源被短路时，电源消耗的功率可达
模块
模块6：对接高考
：对接高考
考法：2014·山东
例题10
C
1
C
2
8V
2Ω
16W
16W
例题11
实验室购买了一捆标称长度为
的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为
，查得铜的电阻率为
，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻
，从而确定导线的实际
长度。可供使用的器材有：
电流表：量程
，内阻约
；
电压表：量程
，内阻约
；
滑动变阻器
：最大阻值
；
滑动变阻器
：最大阻值
；
定值电阻：
；
电源：电动势
，内阻可不计；
开关、导线若干。
1 实验中，滑动变阻器应选
(填“
”或“
”)，闭合开关前应将滑片移至
端(填“ ”或“
”)。
2 在图丙实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
100m
1.0mm2
1.7 × 10
Ω ⋅
−8
m
R
x
0.6A
0.2Ω
3V
9kΩ
R
1
5Ω
R
2
20Ω
R
=
0
3Ω
6V
R
1
R
2
S
a
b
3 调节滑动变阻器，当电流表的读数为
时，电压表示数如图乙所示，读数为
。
4 导线实际长度为
(保留位有效数字)。
07 理科大视野
伏特于1745年2月18日出生于意大利科莫一个富有的天主教家庭里。
伏特的父亲有三位担任圣职的兄弟，有九个儿女，其中五个加入教会。伏特非常崇拜他担任副主教的兄弟和他最好
的朋友、大教堂牧师加托尼。但伏特在接受耶稣会教育后，宁愿过一种世俗生活，而且他周围的宗教社会整个说来
还是快乐的，热爱生活的，而且是相当开明的。
伏特在三十二岁时去瑞士游历，见到了伏尔泰和一些瑞士物理学家。回来后他被任命为帕维亚大学物理学教授，这
是伦巴第地区最著名的大学。他担任这个教授职务一直到退休，正是在那里他作出了他的划时代的发现。
伏特1792年去国外作另一次长途游历，这次并不限于邻近的瑞士，而是到了德国、荷兰、法国和英国。他访问了一
些最著名的同行，例如拉普拉斯和拉瓦锡，有时还和他们共同做实验。他当时还被选为法国科学院的通讯院士，不
久又被选为伦敦皇家学会的外国会员。
伏特最后的八年是在他的坎纳戈别墅和科莫附近度过的，他完全处于一种隐居的生活状态。1827年3月5日，伏特去
世，终年八十二岁。为了纪念他，人们将电动势单位取名伏特。
0.50A
V
m
2
理科大视野
理科大视野
