闭合电路欧姆定律

1、 欧姆定律欧姆定律 部分电路部分电路全电路全电路( (闭合电路闭合电路) )闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律基本概念基本概念1 1、闭合电路（又称全电路）、闭合电路（又称全电路）外电路：电源外部电路外电路：电源外部电路内电路：电源内部电路内电路：电源内部电路2 2、外电阻和内阻、外电阻和内阻外电阻（外电阻（R R）：外电路的总电阻）：外电路的总电阻内电阻，简称内阻（内电阻，简称内阻（r r）：内电路的电阻）：内电路的电阻3 3、外电压和内电压、外电压和内电压外电压（又称路端电压）（外电压（又称路端电压）（U U外外或或U U）：外电路）：外电路的总电压的总电压内电压（内电压（U U内内）：内电

2、路的电压）：内电路的电压（）内容：闭合电路的电流跟电源的电动（）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟电路的电阻成反比势成正比，跟电路的电阻成反比（）表达式：（）表达式：R，r r闭合电路欧姆定律表达闭合电路欧姆定律表达r rREI（）闭合电路欧姆定律适用条件：（）闭合电路欧姆定律适用条件：纯电阻电路纯电阻电路（）推论（）推论内外UUE（普适）（普适）IrERV，r rEr r例如图所示，如图所示，R R1 1=5=5，R R2 2 =9 =9，当开关，当开关S S断开断开时，电流表的示数为时，电流表的示数为0.2A0.2A，当开关，当开关S S闭合时，电闭合时，电流表的示数为流表的示数

3、为0.3A0.3A，理想电源：理想电源：内阻不计的电源，即内阻不计的电源，即r r0 0一般无特殊说明的，是实际一般无特殊说明的，是实际电源。电源。求电源的电动势和内电阻求电源的电动势和内电阻 。 答案：答案：E=3V,r=1例例电源由电源由4 4个干电池串联个干电池串联而成，理想电压表，开而成，理想电压表，开关关S S断开时，电压表的断开时，电压表的示数是示数是4.8V4.8V，S S闭合时闭合时，电压表的示数是，电压表的示数是3.6V.3.6V.已知已知R R1 1=R=R2 2=4=4，求每个电池的电动势和求每个电池的电动势和内电阻内电阻. . 答案：答案：E=1.8V,r=0.5补充：

4、补充： 1 1、闭合电路的电势变化、闭合电路的电势变化（1 1）在电路中，电流每经一个电阻（负载）电）在电路中，电流每经一个电阻（负载）电势降落势降落（2 2）在内电路中，因非静电力做功，电流由低）在内电路中，因非静电力做功，电流由低电势流向高电势，即电源内部电势变高。电势流向高电势，即电源内部电势变高。（3 3）整个回路，电势差为）整个回路，电势差为0 0补、闭合电路关系补、闭合电路关系 U UE EIrIr注意：只有当外电路断路时，外电压才等于电动势注意：只有当外电路断路时，外电压才等于电动势，即，即EUEU U UI I图线图线UIE0I0开路电压，即开路电压，即路端电压路端电压短路电流

5、短路电流I I0 0例与练例与练 1 1、如图所示，在同一坐标系中画出、如图所示，在同一坐标系中画出a a、b b、c c三个三个电源的电源的U U一一I I图象，其中图象，其中a a和和c c的图象平行，下列说的图象平行，下列说法中正确的是法中正确的是 （ ） A A E Ea aErrb b C C E Ea aEEc c，r ra a=r=rc c DD E Eb bEEc c，r rb b=r=rc ccbaEEEbcarrr补：电功、电功率、焦耳定律补：电功、电功率、焦耳定律电功：电流做功，实质是电路中恒定电场对电功：电流做功，实质是电路中恒定电场对对载流子的静电力做功对载流子的静电

6、力做功qU (UqU (U为路端电压）为路端电压）t t电功率：电功率：P Pt=UIt=UI 对纯电阻电路：对纯电阻电路：RtIt2R RU Ut t2 2RI2R RU U2 2 焦耳定律：焦耳定律：焦耳通过实验研究得到，电流做功产生焦耳通过实验研究得到，电流做功产生的热量的热量RtI2若是纯电阻电路有：若是纯电阻电路有：t tRtI2即电热等于电功即电热等于电功若是非纯电阻电路：若是非纯电阻电路：t tRtI2即电热小于电功即电热小于电功（普适）（普适）补、闭合电路的能量转化补、闭合电路的能量转化 1 1、电源内的能量转化、电源内的能量转化在电源内，通过非静电力移动电荷作在电源内，通过非

7、静电力移动电荷作正功将其他形式的能转化为电能。正功将其他形式的能转化为电能。 2 2、电路中的能量转化：、电路中的能量转化：在电路中，电流对用电器作功（即电在电路中，电流对用电器作功（即电场力移动电荷作正功）将电能转化为其他场力移动电荷作正功）将电能转化为其他形式的能。形式的能。例例1 1、如图所示，电源的总功率为、如图所示，电源的总功率为40W40W，电阻，电阻R R1 1=4=4 ，R R2 2=6=6 ，电源内阻，电源内阻r=0.4r=0.4 ，电源输出，电源输出功率功率P P出为出为37.5W37.5W。求：。求：（1 1）电源的电动势；）电源的电动势；（2 2）R R3 3的阻值；的

8、阻值；（3 3）a a、b b两点间的电压两点间的电压2.5WP总PPrrIPr2AI5 . 216VI总PE 2.4R126VIRU1212Vr9IUEU1236 . 3R33IUV6UU12ab, ,电路中的能量守恒思想电路中的能量守恒思想EIEIU U内内I IU U外外I I即：即：P P总总P P内内P P外外内外UUE例例2 2、如图所示，直流电动机、如图所示，直流电动机MM的线圈电阻为的线圈电阻为R R0 022，电阻，电阻R=10R=10，电源电动势，电源电动势E=36VE=36V，内电阻，内电阻r r11，电压表读数为，电压表读数为25V25V，求：，求： （1 1）通过电动

9、机的电流是多少？）通过电动机的电流是多少？ （2 2）电动机的输出功率是多少？）电动机的输出功率是多少？ ArRUEI1WRIUIP2302例例3 3、如图所示，电阻、如图所示，电阻R R1 188，电动机绕组电阻，电动机绕组电阻R R0 022，当电键，当电键K K断开时，电阻断开时，电阻R R1 1消耗的电功率是消耗的电功率是2.88W2.88W；当电键闭合时，电阻；当电键闭合时，电阻R R1 1消耗的电功率是消耗的电功率是2W2W，若电源的电动势为，若电源的电动势为6V6V，求电键闭合时，电，求电键闭合时，电动机输出的机械功率和机械效率。动机输出的机械功率和机械效率。 ARPI6 . 0

10、111VRIU8 . 4111VU2 . 1UE1内21IUr内ARPI5 . 0111VRIU4111ArUEI11AIII5 . 012WRIIUP5 . 102221机%755 . 045 . 1总机PPUIP 出RI2RrRE2)(rEPrm4R2时，最大值当rRrRE222rE42讨论：电源的输出功率讨论：电源的输出功率RRrrRE2222电源输出功率是外电阻的函数电源输出功率是外电阻的函数例、如图所示，电源的电动势例、如图所示，电源的电动势E =6VE =6V，内电阻，内电阻r r =4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的阻值变化范围是的阻值变化范围是010010。求：求：（

11、1 1）电源的最大输出功率）电源的最大输出功率（2 2）R R1 1上消耗的最大功率上消耗的最大功率（3 3）R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。等效电源等效电源基本方法基本方法: :物理原理物理原理借助数学工具求极值借助数学工具求极值. .不死记！不死记！若若R R1 1= = ，求（），求（）闭合电路欧姆定律的运用闭合电路欧姆定律的运用 例：例：、如图所示的电路中，电源的电动、如图所示的电路中，电源的电动势势E=9VE=9V，内阻未知，内阻未知，R R1 1=5=5，R R2 2=12=12，L L为为规格规格“6V6V，3w”3w”的灯泡，开关的灯泡，开关S S断开时，灯断开

12、时，灯泡恰好正常发光泡恰好正常发光不考虑温度对灯泡电阻不考虑温度对灯泡电阻的影响的影响求：求：1 1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻）灯泡的额定电流和和灯丝电阻2 2）电源的内阻）电源的内阻3 3）开关）开关S S闭合时，灯泡实际消耗的功率闭合时，灯泡实际消耗的功率一、常规题一、常规题. . 电源内阻电源内阻r=0.4r=0.4 . .当电键闭合时，当电键闭合时，电流表和电压表的示数分别为电流表和电压表的示数分别为1.5 A1.5 A和和2 V.2 V.求求: :（1 1）电源电动势为多大）电源电动势为多大? ? （2 2）电键断开时）电键断开时, ,干路上电流大小为多少干路上电流大小为多少? ?

13、 二、等效电路二、等效电路练习：练习：S S1 1、S S2 2均闭合时的电均闭合时的电路结构如何？路结构如何？三，电路动态分析三，电路动态分析RI内U外UR即I外UrREIIrU 内内外UUE RV，r r例与练例与练 1 1、在如图所示的电路中，电源内电阻、在如图所示的电路中，电源内电阻r0r0，当，当滑动变阻器滑动变阻器R R 滑动头向右移动时，滑动头向右移动时，R R 、R R 两端两端的电压的电压U U 、U U 将如何变化？（将如何变化？（ ） A AU U 变大，变大，U U 变大变大 B BU U 变小，变小，U U 变小变小 C CU U 变大，变大，U U 变小变小 DDU

14、 U 变小，变小，U U 变大变大例与练例与练 2 2、如右图所示，电源内电阻、如右图所示，电源内电阻r0r0，当滑动变阻，当滑动变阻器滑动头器滑动头R R 向左移动时，电流表向左移动时，电流表A A 、A A 的读数将的读数将 （ ） A AA A 的读数变大，的读数变大，A A 的读数变大的读数变大 B BA A 的读数变小，的读数变小，A A 的读数变小的读数变小 C CA A 的读数变大，的读数变大，A A 的读数变小的读数变小 DDA A 的读数变小，的读数变小，A A 的读数变大的读数变大等效电源等效电源3 3、在右图所示的电路中，当滑动变阻器、在右图所示的电路中，当滑动变阻器R

15、R3 3滑动头滑动头向上移动时，电流表和电压表的读数如何变化？向上移动时，电流表和电压表的读数如何变化？（ ） A AA A的读数变大，的读数变大，V V的读数变大的读数变大 B BA A的读数变小，的读数变小，V V的读数变小的读数变小 C CA A的读数变大，的读数变大，V V的读数变小的读数变小 DDA A的读数变小，的读数变小，V V的读数变大的读数变大经验总结经验总结: :”串反并同串反并同”法法前提前提: :串串并联关系并联关系比较清晰比较清晰. .练：如图所示，电源电动势为练：如图所示，电源电动势为E E，内电阻为，内电阻为r r当滑动变阻器的触片当滑动变阻器的触片P P从右端滑

16、到左端时，从右端滑到左端时，发现电压表发现电压表V1V1、V2V2示数变化的绝对值分别为示数变化的绝对值分别为UU1 1和和UU2 2，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是A.A.小灯泡小灯泡L L1 1、L L3 3变暗，变暗，L L2 2变亮变亮B.B.小灯泡小灯泡L L3 3变暗，变暗，L L1 1、L L2 2变亮变亮C.C.UU111UU2 2V V2 2V V1 1L L1 1L L2 2L L3 3P P四，含容电路四，含容电路、在如图所示的电路中，电源提供的电压、在如图所示的电路中，电源提供的电压U=20VU=20V保持不变，保持不变，R R1 1=10=10，R R2 2=

17、15=15，R R3 3=30=30，R R4 4=5=5，电容器的电容，电容器的电容C=100FC=100F求：（求：（1 1）开关）开关S S闭合前，电容器所带的电荷闭合前，电容器所带的电荷量；量；2 2）闭合开关）闭合开关S S后流过后流过R R3 3的总电荷量的总电荷量电阻的决定因素与电阻的测量电阻的决定因素与电阻的测量（1 1）思考：影响电阻大小的因素可能有哪些呢）思考：影响电阻大小的因素可能有哪些呢? ?（2 2）解决办法）解决办法控制变量法控制变量法（材料、长度、横截面积、温度（材料、长度、横截面积、温度）AVRX导线的电阻与导线的长度成正比导线的电阻与导线的长度成正比导线的电阻

18、与导线的横截面积成反比导线的电阻与导线的横截面积成反比材料不同，导线的电阻不同。材料不同，导线的电阻不同。即导线的电阻与构成导线的材料有关即导线的电阻与构成导线的材料有关1 1、取材料、横截面积相同，长度不同，温度相同：、取材料、横截面积相同，长度不同，温度相同：2 2、取材料、长度相同，横截面积不同，温度相同：、取材料、长度相同，横截面积不同，温度相同：3 3、取长度、横截面积相同，材料不同，温度相同：、取长度、横截面积相同，材料不同，温度相同： 1 1、内容：导体的电阻、内容：导体的电阻R R跟它的长度跟它的长度L L成正比，成正比，跟它的横截面积跟它的横截面积S S成反比。成反比。一一

19、电阻定律电阻定律2 2、公式：、公式：R RL / SL / S 说明：说明：是比例常量是比例常量比例常量比例常量与导体材料有关，它是反映材料导电与导体材料有关，它是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。性能的物理量，称为材料的电阻率。 例例1 1、有一粗细均匀的导线，电阻为欧、有一粗细均匀的导线，电阻为欧姆，将它拉伸为原来倍的长度姆，将它拉伸为原来倍的长度( (仍粗细仍粗细均匀均匀) )，问电阻变为多少？，问电阻变为多少？ 练习、把一根粗细均匀且电阻是练习、把一根粗细均匀且电阻是1616的金的金属丝截成等长的属丝截成等长的1010段，再把这段，再把这1010段金属段金属丝并联起来，这样

20、并联的一组金属丝的丝并联起来，这样并联的一组金属丝的电阻是（电阻是（ ）A A、0.160.16 B B、1.61.6 C C、1616 D D、16001600 3 3、电阻率（、电阻率（ ）意义：反映材料的导电性能意义：反映材料的导电性能与与R R、S S、L L无关，是由材料本身决定的，材料无关，是由材料本身决定的，材料不同、不同、不同不同单位：单位： m m电阻电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率电阻率是反映导体材料导电性能好差的物理量，是反映导体材料导电性能好差的物理量，电阻率小的材料导电性能好电阻率小的材料导电性能好 材料电阻率与温度的关系材料电阻率与温度的关系1 1、金属材料的电阻率随温度的升高而增大。电