知识讲解闭合电路欧姆定律提高

编稿：审稿：内电路：电源的电路叫做闭合电路的内电路内电压：当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫内电压，用U内表示外电路、外电压（路端电压外电压：外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用U外表示EUUU内IrUEIR REI(RrEUU内；U外E－Ir电动势： 路端电压UE

Rr

E

电源的特征曲线——路端电压UI1URRrIERr

EUE2I短E 。变式EU外U内

Rr则说明了在闭1用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U，不是内电路两端的电压U，也不是电源电动势，所以U外＜E．2当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U0EU，即电3I

R

E

Rr只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。U

E－IrEUU内适用于所有的闭合电路。U=IREIrEErER R RRRI

R

I减小（Er为定值减小，根据UE―Ir可知路端电压UI0，此时UERI

R

IIr E―Ir可知路端电压U减小；当电路短路时，R0，IE 0 1RI0Ir0U外E，此为直接测量电源电动势的2当外电路短路时，R0，IE（短路电流，U 要点四、电源输出电压（路端电压）U和输出电流（电路总电流）IUI关系：U

UI由U外E－Ir可知，U外I图象是一条斜向下的直线，E流）I0r．EE直线的斜率的绝对值等于电源的内阻，即r E部分电路欧姆定律的UI曲线与闭合电路欧姆定律UI1阻两端的电压UII跟U的正比关系；图甲是对闭合电路整体I的制约关系。2中，UI成正比（图象是直线）R保持一定；在图甲中，电源的电动势和RRI和U的变化（图象也是直线。IE（普遍适用 Rr

(Rr（只适用于外电路为纯电阻的电路内PI2r内IU（普遍适用 E2IR(Rr)2（只适用于外电路为纯电阻的电路RRE EP=UI(Rr)2(RR

E21RrPm4r2出与R的关 345P＜PR、RR

r2 闭合 功率分配关系为：P出内，即EIUII2r一部分消耗在内阻上，其余部分输出给外电路，并在外电转化为其它形式的能，能量守EItUItI2rt（普遍适用EItI2RtI2rt（只适用于外电路为纯电阻的电路

Rr，此时电源的效率50ER，内电阻为rI，在时间外电路中电能转化成的内能为Q

I2Rt内电路中电能转化成的内能为QIrt2非静电力做的功为WEqEIt．

EItI2RtI2rt（1）EUIr知，只要知道两组U、I（U1、I1，U2、I2），就可以通过解方E、r的值。

EUUrU、R（U、R，U、R）E、r 所示，电压表所测量的为路端电压U，即：U

R

RV rE Er由上式可以看出U＜ERVUrU 1

E12RVUE时电流表读数为10A，电启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。电流表内阻不计，则因电启动，车灯的电功率降低了（） 【答案】U灯I120W 启动时U'EI2r12.5580.05)V=9.6VU'U2U ，可RU'

9.6UP'灯U

灯DD【课堂：闭合电路欧姆定律382502例1rEI2R2+I2ErrI1R1I2I2【课堂：闭合电路欧姆定律382502例2I1＝2AS2 A. D.【答案】EI2R2+I2r(I2RI1R1)/(I1I2(4I210)/(2I2)2AI22.5A【课堂：闭合电路欧姆定律382502例3当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V。则当S置于位置2时，电压表读数的 A． 【答案】【解析】S置于位置1EUIr22r S置于位置2E

IrUU2r

r

U22081.6VU22V例 ，R为电阻箱 压表读数为U14VR25Ω时，电压表读数为U25VEr【答案（1）6 9EE

U1r U2r E6V，r1ΩP(Rr)2R EP (Rr)2RRr1ΩPE2EPm4r9W由闭合电路欧姆定律列两个方E、r。电流都为0.3A。若将它们连接成两种电路，且灯泡都正常发光。试求图甲电路的总电流的和电阻R2消耗的电功率【答案（1）0.9 （2）2.7 乙电IILILIL0.9A UEI总r2.55VURUUL0.05V， R总 I0.9AR总2电阻R2消耗功PRIRUR0.045W I总E0.93W2.7W．例3．的电路，L1、L2和L3为三个相同的灯泡，灯泡电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向左移动时，下列说法中正确的是（ A．L1、L3两灯变亮，L2B．L2L3【答案】PI变大，L1变亮。L1和内阻分压变大，并联部分电压变小，L2I2III2I3I3变大，L3灯变亮，A对；I2I3变大，II2I3变化值，B当电阻变小且始终大于内阻时，电源输出功率增大，C对；UIU,电阻变小, 变大,内阻分压变大,路端电压变小，电源的供电效率减小，D

R

变化→内电压U' 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【解析】变阻器R0的滑动端向下滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中总电阻变小I

R

到的电压增大，所以R2分到的电压减小，电流表的示数变小。综合上述，A项正确，B、CD【课堂：闭合电路欧姆定律382502变化电路的4.R1增大，则路端电压、R1、R2、R3、R4【答案】U增大，U1增大，U2增大，U3减小，U4II1I2I3I4

ER

IUEIr路端电压UR4两端电压U4R4I4I3II4，R3两端电压U3R3I3一定减小；由U2UU3R2两端电压U2、R1I1一定减小。【课堂：闭合电路欧姆定律382502例4【变式】A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判 CABDAB【答案】B灯并联之后的电阻UabAIAIRUR

I总IRUabUB例5． 的电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时 【答案】R3P向bRRRIEUIr

)R R总IUIR (U－U) 2

(I

)R 总R

2

B． R3R外U外，故电压表示R3I总B。【总结升华】电路动态问题分析既是学习中的重点问题，也是高考命题的典例6． 的电路中，电路消耗的总功率为40W，电阻R1为4Ω，R2为6Ω，电源内阻r为0.6Ω，电源的效率为94%，求：【答案（1） （2）IE，P，即总I2r总

IE I解：电 内PI2r内总(1)I总(1)由于R1、R2并联，所

I

R1R2

IE总总E 20(V)I总电流可以由I 求得，也可以由IU外或IU内求得，还可由电源的R 【变式 的电路中电源电动势E6V，内阻r0.5Ω，电阻R19.5ΩR2R310ΩS分别拨到12和3三个位置时，电压表的示数E【解析】当开关S置于位置1R1被短路，其两端电压为零，电压表示数为零。当开关S置于位置2时，回路中电流EI 0.3A电阻R1两端电即电压表示数为2.85V当开关S置于位置3I'

R2

R

0.4AR R两端电压U'IR3.8V 即电压表示数为例7．有一起重机用的直流电， ，其内阻r0.8Ω，线路电阻R10Ω，电源电压U150V，电压表示数为110V，求： 的功率P入 （1）4A（2（3）IURUUr150110A=4A 由于R与电串联，所以电线圈中的电流也为4ArPI2r420.8W=12.8Wrr

（2例8．，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光，（1）（1）I＝2A（2）UM22V（3） EUMU 的输入功率为PMUMI=22

＝U 的热功率为

I

222WM根据能量转化和守恒得到，电的输出功率等于输入功率减发热功率，即MPM44W8W例9． 的电路中，已知R18Ω，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，现由于某一只电阻断路，使电流表示数为0.8A，电压表的示数变为3.2V。求：【答案（1）R1断 （2）4V，1Ω由题意知一定是R1断路R1R2，电压表示数为路端电压，电流表示数为总电U13.2V，I10.82RU13.2Ω=4Ω2 R1断路前，流过R1的电流

UR

I2IR

2U2IRR22EU1I1rEU2I2r，E3.20.8r，E3r电阻断路后，两表均有示数，说明一定是R1断路。只要分别求出断路前后的路端电10（201612单独连接，则下列说法正确的是()12121∶2D1∶2【答案】知，电源12的内阻之比是11∶7，选项A正确；根据电源的路端电压随输出电流变121∶1，选项