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第17讲PART17闭合电路欧姆定律和多用电表知识总览│考点探究知识总览考点探究考点1路端电压U与电流I的关系(c)1.路端电压U与电流I的关系(1)关系式:U=E-Ir.(2)U-I图像如图17-1所示.①纵轴截距为电源的电动势.②横轴截距为短路电流.③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.条目解析图17-1考点探究2.两种图像的比较电源的U-I图像电阻的U-I图像图像物理意义电源的路端电压随电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距纵轴截距表示电源的电动势E,横轴截距表示电源短路电流过坐标原点,表示没有电压时电流为零考点探究坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U、I的比值表示外电阻的大小,不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大,表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源的内阻r电阻的阻值考点探究例1[2019·慈溪中学高一期末]如图17-2所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是()A.电源的电动势为5.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A时的外电阻是18Ω典型例题图17-2考点探究[答案]D[解析]当电流为零时,路端电压等于电源的电动势,由图可知电源的电动势为6.0V,选项A错误;图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,r=Ω=2Ω,选项B错误;只有当路端电压为零时的电流才是短路电流,因此图线与横轴交点的横坐标不是短路电流,选项C错误;当电流为0.3A时,由闭合电路欧姆定律得I=,则R=-r=Ω-2Ω=18Ω,选项D正确.考点探究变式[2019·绍兴一中适应性考试]如图17-3所示是某直流电路中电压随电流变化的图像,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻两端电压随电流变化的情况,下面说法正确的是()A.阴影部分的面积表示电源的输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻消耗的功率C.当满足α=β时,电源的效率最高D.当满足α=β时,电源的效率小于50%图17-3考点探究[答案]A[解析]阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积,表示电源的输出功率,故A正确,B错误.当满足α=β时,内、外电阻相等,输出功率最大,但电源的效率为50%,不是最高,故C、D错误.考点探究[要点总结](1)电源的U-I图线的纵坐标U不从零开始的话,横轴的截距小于短路电流,但图线的斜率的绝对值仍为电源的内阻.(2)电源和电阻的U-I图线的交点表示该电源与电阻组成回路时该电阻的工作电压和工作电流.考点探究考点2闭合电路的欧姆定律(c)条目解析1.闭合电路(1)组成(2)内、外电压的关系:E=U内+U外.考点探究2.闭合电路欧姆定律(1)内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.(2)公式:①I=(只适用于纯电阻电路).②E=U外+Ir(适用于所有电路).典型例题例2[2019·玉环中学模拟]如图17-4甲所示的电路中,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线,由图可知()A.电源电动势的测量值为1.40VB.电源内阻的测量值为3.50ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电压表的示数为0.70V时,电流表的示数I'=0.2A考点探究图17-4考点探究[答案]A[解析]根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,U=E,图中图线与纵轴的交点的纵坐标U=1.40V,则电动势E=U=1.40V,故A正确;图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,由图像知r==Ω=1Ω,故B错误;当外电路发生短路时,外电阻R=0,由闭合电路欧姆定律得短路时的电流I短==1.40A,故C错误;电压表的示数U=0.70V时,电流表的示数I'==A=0.70A,故D错误.考点探究变式如图17-5所示的闭合电路中,当滑片P右移时,两电表读数变化情况是()A.电流表示数变小,电压表示数变小B.电流表示数变大,电压表示数变大C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大图17-5考点探究[答案]D[解析]闭合电路中,当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中总电阻变大,由闭合电路欧姆定律可得电流变小,则电源内电压及R0的分压减小,滑动变阻器两端电压变大,故电流表示数变小,电压表示数变大,D正确.考点探究[要点总结]对一确定电源,电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而改变,变化情况如下:(↑表示增大,↓表示减小)外电阻变化情况R↑R→∞R↓R=0电流I=I↓I→0I↑I=内电压U'=Ir=E-IRU'↓U'→0U'↑U'=E路端电压U=IR=E-IrU↑U→EU↓U=0考点探究考点3多用电表的原理及使用(a)典型例题例3用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法中错误的是()A.测量前必须调零,而且每次换挡都要重新调零B.为了使测量值比较准确,应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好C.待测电阻若是连在电路中,应当把它先与其他元件断开后再测量D.使用完毕应当拔出表笔,并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡考点探究[答案]B[解析]根据使用多用电表欧姆挡测电阻时的注意事项可知,选项A、C、D正确.选项B中,两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,即两手分别接触两表笔的金属杆,相当于人体电阻与待测电阻并联,测出的是并联后的电阻,所以测量值小于真实值,故选项B错误.考点探究[要点总结](1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘①左∞右0:电阻无限大对应的刻度线与电流、电压零刻度线重合,电阻零刻度线与电流、电压最大刻度线重合.②刻度不均匀:左密右疏.③欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘该挡的倍率.电流、电压挡是量程范围挡.在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“∞”处).考点探究(2)读数技巧①欧姆表的读数(a)为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近.(b)指针所在刻度盘处每个小格表示1Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用估读到下一位.(c)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.②测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位,精确度是2、0.02、5、0.5时不用估读到下一位.