高二物理选修31第二章：2.7闭合电路欧姆定律

1、.高二物理导学案 日期 编号 2.7 闭合电路的欧姆定律第1课时班级 姓名 知识目的1、 知道外电路、内电路概念，理解电源内部电势的变化和外电路中电势的变化规律；2、 理解掌握闭合电路的欧姆定律，并能计算有关的电路问题。自主学习1、 闭合电路 只有用导线把电源、用电器连成一个闭合 才有电流。用电器、导线组成 电路，电源内部是 电路，内电路的电阻叫 ,用r表示。在外电路中，沿电流方向电势 ，在内电路中电流从电源 极流向 极。内外电路类比图：电势-高度外电路中，自由电荷设为正电荷在恒定电场作用下定向运动形成电流，沿电流方向电势降低，U外=IR；而在内电路，由于非静电力作用，从负极到正极电势发生跃升

2、，升高的值等于电动势的值E，同时，电流流经内阻r也有电势降低，U内=Ir2、 由电路中的能量转化推导闭合电路欧姆定律1设外电路为纯电阻电路，外电路电阻为R，电流为I，在时间t内，外电路中电能转化成的内能为Q外= 。2内电路电阻为r，在时间t内，电能转化成内能为：Q内= 。3电源电动势为E，那么在时间t内非静电力做功即产生的内能为：W= = 。4由能量守恒可知W= + ，即EIt = + .整理化简得 E= ，也就是I= 。由此得出闭合电路欧姆定律。5另一种推导：整个电路中，由于非静电力作用电势升高E，而电流经过外电路电阻和内电路电阻时电势降低分别为U外=IR、U内=Ir，整体看，升高和降低应相

3、等，所以E=U外+ U内=IR+ Ir，所以有 。3、 闭合电路欧姆定律1内容：闭合电路的 跟电源的 成正比，跟内外电路的 之和成反比。 2公式：I= 。3电动势E与内电压U内、外电压U外的关系：E= 。这就是说，电源的电动势等于 。特别提醒： 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路；由于电源的电动势E和内电阻r不受R变化的影响，从不难看出，随R的增加，电路中电流I 减小；U外EIr既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路解决闭合电路问题的一般步骤：认清外电路上各元件的串、并联关系，必要时需画出等效电路图帮助分析要特别注意电流表和电压表所对应的电路求总电流I：假设内、外电

4、路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出；假设内外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的电流和电压求总电流I；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出I.根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流当外电路含有非纯电阻元件时如电动机、电解槽等，不能应用闭合电路欧姆定律求解干路电流，也不能应用部分电路欧姆定律求解该部分的电流，假设需要时只能根据串、并联的特点或能量守恒定律计算得到例题：在右图中R1=14，R2=9。当开头处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻r。考虑与讨论：利用例

5、题的方法可以测量电源的电动势及内电阻想一想，假如换用电压表，还能测量电源的的电动势E和内电阻r吗？请说明理由同步练习1、一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13的电阻时，通过电源的电流为0.10A，求电源的电动势和内阻。2、小张买了一只袖珍手电筒，用的是两节小的干电池他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2V，0.25A字样，小张认为产品设计者是想让小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，于是他推算出每一节干电池的内阻假设小张的判断是对的，那么每一节干电池的内阻为 3、如图电源的内阻不可忽略，定值电阻R110、R28，当电键S连接位置1时，电流表示数为0.20A，那么当S接位置

6、2时，电流表的示数可能是A0.28A B0.25AC0.22A D0.19A高二物理导学案 日期 编号 2.7 闭合电路的欧姆定律第2课时班级 姓名 自主学习路端电压与负载的关系1.外电路上的电势降落电压，叫做 ，用U表示，内电路上的电压等于Ir，根据闭合电路的欧姆定律可得，U=E-Ir，对于给定的电源来说， 和 是给定的。由关系式：、U内=Ir、U外=E-U内，答复下面问题：提示：断路即R=；短路即R=01当外电阻R增大时，电流，内电压、路端电压 。当外电路断开即R为无穷大时、U内= ，U外= 。这就是说断路时的路端电压 电源电动势。2当外电阻R减小时，电流I ，内电压 ，路段电压 。当电源

7、两端短路时，那么 R= ，此时电路I= ，叫短路电流。由于电源的内阻r一般都很小，故短路电流很大，会烧坏电源，甚至引起火灾，因此绝对不允许将电源两端用导线 直接连在一起。UIO3.设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U外EIr，以U为纵坐标，I为横坐标，作出U与I关系的函数图象，并讨论以下问题。提示：外电路断开相当于R外=，电源短路相当于R外=0外电路断开的状态对应于图中的哪个点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？电源短路的状态对应于图中的哪个点？读出这时电流的大小？纵轴截距与横轴截距之比等于多少？与内阻r有什么关系？同步练习： 1、 电源的电动势为4.5V、外电

8、阻为4.0时，路端电压为4.0V 。1假如在外电路并联一个6.0的电阻，路段电压是多大？2假如6.0的电阻串联在外电路中，路端电压又是多大？2、许多人造卫星都用太阳电池供电。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时电压是600V，短路电流是30A，求这块电池板的内阻。3、如今电动势1.5V、内阻1.0的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个“6.0V 0.6W的用电器供电，以保证用电器在额定状态下工作。问：最少要用几节这种电池？电路还需要一个定值电阻做分压作用，请计算这个电阻的规格即阻值和功率。提示：串联电池的电动势等于各个电池的电动势之和，串联电池的内阻等于各个电池内阻之和。闭合

9、电路的欧姆定律的应用电路的动态变化分析例1：如下图电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的小数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：滑动变阻器滑动头向下滑动时，变阻器R0的电阻变化情况是 ，其他电阻没有变化，所以总电阻变化情况是 ，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压变化情况是 ，所以电压表示数 ；电路中总电流变化情况是 ，R1上电压变化情况是 ，因为总电压 ，所以并联部分电压 ，又因为不变R2，所以电流表示数 。此题正确选项是 电路的功率例2：如下图，电源电动势为E=6V，

10、内电阻为r=2，外电路总电阻为R=10，当S闭合后，电源总功率为_，电源的输出功率为_，外电路消耗的功率为_，内电路消耗的功率为_，电源的供电效率为_。假设R可以改变，当R变为多大时，外电路的功率最大？同步练习： 1在如下图电路中，当变阻器R3的滑片P向b端挪动时A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大 D电压表示数变小，电流表示数变小2如下图电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是A电流表坏了或未接好 B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断或灯座未接通 D电流表和

11、灯L1、L2都坏了3如图是一火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器：当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比AI变大，U变大 BI变小，U变大 CI变大，U变小 DI变小，U变大4.以下闭合电路的说法中，错误的选项是A电源短路时，路端电压等于电动势B电源短路时，路端电压为零C电源断路时，路端电压最大D电源的负载增加时，路端电压也增大5在如下图的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r.L1、L2是两个小灯泡，闭合S后，两灯均能发光当滑动变阻器的滑片向右滑动时，会出现AL1变暗L2变暗 BL1变亮L2

12、变暗CL1变亮L2变亮 DL1变暗L2变亮高二物理作业 日期 编号 2.7 闭合电路的欧姆定律班级 姓名 得分 一、填空题1、蓄电池的电动势是2V，说明电池内非静电力每挪动1C的电荷做功      ，其电势能填“增加或“减小，是      能转化为         能的过程。 2、电池的内电阻是0.2，外电路上的电压是1.8V，电路里的电流是0.2A，那么电池的电动势是_V，外电路的电阻是_。 3、电源的电动势为3.

13、0V，内电阻为0.20，外电路的电阻为4.80，那么电路中的电流I=_A，内电压U1_V，路端电压U2_V。 4、如下图电路中，当K接a点时，通过负载R1的电流强度为2A，电源的输出功率是10W，当K接b点时，通过负载R2的电流强度是1A，电源的输出功率是5.5W，那么该电源的电动势等于     ，内阻等于      。5、某同学用电流表和电压表等仪器测量干电池的电动势和内电阻，实验中分别测量了新旧电池各一节，根据测量结果分别作出新、旧电池的UI图象如图甲和图乙所示那么图  

14、  填“甲或“乙表示新电池的UI图象，由图象可求出新电池的内阻r1=       ，旧电池的内阻r2=      6在如以下图所示电路中，把R由2变为6时，电流大小减为原来的一半，那么电源的内阻为_.二、选择题7、以下有关电源电动势的说法，错误的选项是  A电源的电动势数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压B电源的电动势反映了电源将其它形式能转化为电能的本领大小C电源的电动势就是电压 D电源的电动势等于电路中内、外电压之和 8、下面是对电源电动势概念的认识，你认

15、为正确的选项是：A同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B1号1.5V干电池比7号1.5V干电池大，但电动势一样C电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领，电源把其他形式能转化为电能越多，电动势越大D电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义一样，所以单位也一样 9、如右图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的选项是A灯少时各灯较亮B灯多时各灯较亮C通过电池的电流在灯多时较大D各灯两端电压在灯多时较低10、许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某电池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA，这块电池板的内电阻是A60

16、       B40       C20         D1011、 电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50，外电路接一个4.0的电阻，这时电源两端的电压为A5.0V      B4.5V      C4.0V       D3.5V12、在“测定电源电动势和内阻的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的Ut图象，如图4所示，其中图线斜率绝对值的物理含义

17、是A短路电流B电源内阻C电源电动势D全电路电阻13、电源电动势为，内阻为r，向可变电阻R供电.关于路端电压，以下说法中正确的选项是A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B因为U=IR，所以当R增大时，路端电压也增大C因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大D因为U=-Ir，所以当I增大时，路端电压下降14、假设用E表示总电动势，U表示外电压，U表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察以下各关系式：U = IR  U = EU  E = U+Ir   I =E / R+r  U = ER / R+r&#

18、160; U = E+Ir，上述关系式中成立的是： A、B、C、D、 15、在闭合电路中，外电路电阻变大时 A路端电压减小 B电路中的电流增大C电源内部的电压升高 D电源的内、外电压之和保持不变16、照明供电线路的路端电压根本上是保持不变的，可是我们在晚上七、八点钟用电顶峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时A总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失电压大D干路电流一定，支路比深夜多，输电线上损失电压大17、用电动势=6V、内电阻r=4的直流电源依次分别对以下四个电珠供电，最亮的电珠

19、是 .A“6V，12W   B“6V，9W   C“6V，4W   D“6V，3W18、 图线表示某电池组的输出电压电流关系，图线表示其输出功率电流关系 当该电池组的输出功率为120W时，电池组的内阻和输出电压分别为      A5，15 V      B12，6 VC30，5 V      D5，30 V19、在如下图的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合

20、上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端挪动，那么三个电表示数的变化情况是AI1增大，I2 不变，U增大BI1减小，I2 增大，U减小CI1增大，I2 减小，U增大DI1减小，I2 不变，U减小20、如下图的电路中，电压表和电流表都是理想电表，假设将滑动变阻器的滑动触点向b端挪动时    A电压表V的读数增大，电流表A的读数减小B电压表V的读数减小，电流表A的读数增大C电压表V和电流表A的读数都减小D电压表V和电流表A的读数都增大21、如下图，L1、L2、L3为三个一样的灯泡。在变阻器R的滑片P向上挪动过程中，以下判断中正确的选项是AL1变亮，L3变暗BL2变暗，L3变亮CL1中电流变化量大于L3中电流变化量DL1中电流变化量小于L2中电流变化量22、在如下图的电路中，R1、R2