第三节研究闭合电路。
课前预习练。
1．外电路。
2．电动势。
3．正比反比 i＝ 纯电阻。
4．(1)减小减小电动势 (2)增大增大
5．电源内阻电动势短路电流i＝
6．c [由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时i＝，两电阻并联时i＝·，解得r＝4r，故选c.]
7．d [由已知条件得：e＝800 mv.
又因i短＝，所以r＝＝ω20 ω.
所以u＝ir＝r＝×20 mv＝400 mv
0.40 v，选项d正确．]
8．b [当电路断开时的路端电压即为电源电动势，即e＝3 v．再由题意知，当r＝8 ω时，u外＝2.4 v，回路电流为i＝＝0.3 a．
e＝u内＋u外＝u外＋ir，解得r＝2 ω.
课堂**练。
1．d 由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2 j，即电源的电动势为。
2 v，故a错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故b错误；电源的电动势与外电路无关，故c错误．
2．a3．d [s断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：
e＝3 v．s闭合时，u外＝1.8 v，所以u内＝e－u外＝1.2 v．因u外＝ir，u内＝ir，所以r∶r＝u外∶u内＝1.8∶1.2＝3∶2.]
4．36 w
解析因灯泡正常发光，所以i＝＝a＝2 a
u内＝ir＝2×1 v＝2 v
所以电动机电压为。
um＝e－u内－u＝30 v－2 v－6 v＝22 v
电动机输出的机械功率为。
p机＝umi－i2r＝22×2 w－22×2 w＝36 w.
5．bd6．ac [在路端电压与总电流的关系图线(u—i)中，图线在u轴上的截距表示电动势e，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见ea>eb，ra>rb.图中两直线的交点坐标为(i1、u1)，由r＝可知，路端电压都为u1时，它们的外电阻相等．由u′＝ir可知，电流都是i1时，因r不相等，故两电源内电压不相等．所以选项a、c正确．]
7．a8．d [本题考查闭合电路的动态分析．当r5的滑动触点向图中a端移动时，r5接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小即电压表○v 的读数u变小；由于总电流变大，使得r1、r3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，r2和r4串联两端电压变小，则电流表○a 的读数i变小，故选d.]
方法总结闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型，解决这类问题的关键是抓住电源的e、r不变，思路是外电路电阻变化，引起全电路中电流的变化，根据闭合电路欧姆定律公式i＝，以及e＝u外＋u内＝ir＋ir进行正确推理，从而判定路端电压u外和内电压u内的变化．然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况，即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析．
9．a [电流表的内阻与电源的内阻差不多，采用电流表外接法．b图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，故选a、d图错误，c图无法测出．]
10．(1)见解析图 (2)1.45 0.69
解析本题考查用作图法处理实验数据的能力．作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应舍去，图线如下图所示．由图线与纵轴的交点可得电动势e＝1.45 v，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00,0.
65)，由e＝u＋ir得r＝≈0.69 ω.
方法总结在画u—i图象时，要尽量使多数点落在直线上，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，这样可减少偶然误差，提高测量精度．
课后巩固练。
1．ad 3．ad [由图象可知两电源的u—i图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则a项正确；又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知b、c项错误；由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知d项正确．]
4．b 7．c [a中只测两组数据求出e、r，偶然误差较大；b中计算e、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；d中分别求i、u的平均值是错误的做法．]
8．c [合上s2之前，r3与l3串联后与l1、l2并联，最后与r1串联．合上s2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路的总电流也即流过r1的电流增大，c正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率p＝ie增大，a错误．通过r1中的电流增大时r1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压降低，l1消耗的功率降低，通过r3与l3的电流减小，b、d均错误．]
9．(1)4 ω 2)6 v 2 ω
解析 (1)电阻r的值为r＝＝ω4 ω.
2)当开关接a时，有e＝u1＋i1r，又u1＝5 v，i1＝＝a＝0.5 a.
当开关接b时，有e＝u2＋i2r，又u2＝4 v，i2＝1 a，联立解得e＝6 v，r＝2 ω.
10．(1)1 a (2)1.2×10－4 c
解析 (1)闭合s时：i＝＝a＝1 a
2)设s闭合与断开时c的电荷量分别为q1、q2，则：
q1＝cir2 q2＝ce
所以，断开s后，流过r1的电荷量为：
q＝q2－q1＝30×10－6×(10－6) c＝1.2×10－4 c
11．(1)见解析 (2)b (3)1.5 1.0
解析 (1)电路连接如右图．
2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于b端．
3)由图象可知，电源电动势为1.5 v，内阻r＝ω＝1.0 ω.
实验。1．bd [选用电表时应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表；同时，滑动变阻器的阻值不能太大，如果太大不便于调节．]
2．ab [由e＝ir＋ir知测e、r用一只电流表测电流，用电阻箱改变外电阻并可读出阻值，只要获得两组i、r数据即可求得e、r，用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻，故a正确，c不可行；由e＝u＋·r知测e、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组u、r值求出e、r，故b可行；若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以，因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定，故d不能达到目的．]
3．ad [图象与纵坐标的交点为电源的电动势e＝1.40 v；电源内阻r＝ω＝1 ω；
根据e＝u＋i′r，代入数据得i′＝＝a＝0.20 a．]
4．ea＝eb>ec rb>ra>rc
5．2 v 24 ω
解析由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合s1时，u1＝e＝2 v；当再闭合s2且r＝24 ω，u2＝1 v时，i＝＝a，由闭合电路电压关系有u内＝e－u2＝1 v．则r＝＝24 ω.
6．ad [由于纵坐标并非从零开始，故横轴截距不是短路电流，内阻r＝||1 ω.
7．见解析图。解析 甲。
首先画出实验电路图如右图甲所示．依据电路图连接实物图如图乙所示．因为待测电源电动势约为3 v，所以电压表选用0～3 v的量程；干电池的允许电流一般在0.5 a左右，所以电流表应选用0～0.6 a的量程；还有一点就是注意开关闭合前，要使变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流表，以防烧坏．
乙。方法总结连接实物电路图时，要注意以下几点：
1)先画出原理图，这是连接实物的依据．
2)先接干路，再接支路，例如本题中电压表可看做支路，因此先把电源、开关、电流表、滑动变阻器依顺序连成闭合电路，最后再把电压表的正负接线柱连接到相应的位置．
3)注意电源的正负极、电表的正负接线柱、电表量程的选择以及滑动变阻器接线柱的合理选用．
8．(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流。
解析 (1)一节干电池的电动势为1.5 v，所以电压表量程选择3 v即可，一节干电池的允许电流在0.6 a以下，因此电流表量程选择0.6 a即可．
r0起保护作用使电路中的电流在0.6 a以下，若选用定值电阻10 ω，估算最大电流为。
imax＝<＝a＝0.3 a
则电流表指针指在半刻度以下，测量误差太大，因此定值电阻应选用1 ω.
若选用滑动变阻器0～100 ω的，则使用范围太小，不方便操作，因此选用滑动变阻器0～10 ω即可．
2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实际测量的电流值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流．
解析由记录的六组数据可求出各电阻值时的电流，由题表可得下表u—i值：
用纵轴表示u，横轴表示电流i.用描点法描出u—i图线(如下图所示)，纵坐标上截距为1.53 v，所以e＝1.
53 v．由e＝u1＋ir＝1.3 v＋0.65 a·r＝1.
53 v，得r＝0.35 ω.
10．(1)如下图所示 (2)1
解析 (1)实物连接图如上图所示，首先是仪器选择，只有1节干电池，故电压表选。
c(0～3 v)；整个实验电路中只要不造成短路现象，在此实验中电池放。
电电流也不宜超过0.6 a为宜，故电流表量程应选b(0～0.6 a)；由以上知滑动变阻器应选d(0～15 ω)还要用开关f、导线g和电池夹h.
其次是电路选择，题目要求系统误差较小，应采用右图所示的电路．所以选用器材代号为：a、b(0～0.6 a)、c(0～3 v)、d(0～15 ω)f、g、h.
2)由u—i图象可知e＝1.5 v，r＝ω＝1 ω.
点评恰当选择器材是做好实验的基础．要遵循科学性、准确性、安全性的原则．此处还应特别注意，图象纵坐标不是从零开始，所以r≠ω.
第四节认识多用电表。
课前预习练。
1．电阻电流电压表盘选择开关。
2. 不均匀越大。
3．(1)定位螺丝指零 (2)短接欧姆调零 “0”欧姆断开 (3)断开 (4)欧姆调零 (5)断开。
课堂**练。
解析将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时ig＝，欧姆表的内阻r内＝rg＋r＋r0＝＝ω300 ω
当电流为ig时，有ig＝，即r内＋rx＝＝400 ω，故rx＝100 ω
解析因为r内＝＝＝500 ω，i1＝，2 ma＝，所以rx1＝250 ω.因为i2＝，1 ma＝，所以rx2＝1 000 ω.
3．ab4．见解析。
解析倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率，更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”档；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．
5．(1)红黑红 (2)6.6 (3)8 (4)3.3
解析 (1)多用电表是电压表、电流表和欧姆表共用一个表头，无论测电流、电压还是电阻，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出的．
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