闭合电路欧姆定律

闭合电路欧姆定律一、闭合电路:1。用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路.内电路:电源内部是内电路.闭合电路部分电路rERK内电路外电路在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。2。闭合回路的电流方向内电路与外电路中的总电流是相同的。二、电动势(E)

1．电源两端的电压由电源本身的性质决定，同种电源两极间电压相同，不同种电源两极间电压不同，为了表征电源的这种特性，引入电动势的概念．电动势用符号E表示，单位是伏特（V）．２．电动势的数值电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压（电动势等于电源的开路电压）．

3．从能量角度理解电动势的物理意义．（1）电源的电动势在数值上等于电路中移动单位电荷时，电源提供的电能．（2）电动势的物理意义：电动势是反映电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量．有外电路时，电源的电动势等于内、外电压之和.

２、内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟电路中内、外电路的电阻之和成反比．１、推导：对纯电阻电路

而所以：三、闭合电路欧姆定律

(1)是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.

(2)是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.(3)三、闭合电路欧姆定律说明：

四、路端电压与外电阻的关系

外电路两端的电压叫路端电压．１、按图中的电路进行演示：R增大，电流减小，路端电压增大R减小，电流增大，路端电压减小路端电压：２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时３、电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象．

（1）图象的函数表达：

（2）图象的物理意义

①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．五、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，所以由

得：1．电源提供的功率（电源功率）：

2．电源的输出功率（外电路得到的功率）

3．电源内阻上的热功率

oRP出Pmr4、电源的输出功率:可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为5、电源的供电效率:

（最后一个等号只适用于纯电阻电路）注意：闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，η=50%。小结：１．电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量.E由电源本身决定,不随外电路变化．４．电源的供电过程是能量转化的过程．

２．闭合电路欧姆定律

３．电源的外电压关系：

说明：内电路与外电路中消耗的电能之和等于电源把其它形式能转化过来的电能，IU内+IU外=IE.(能量守恒,外电路可以是任何电路)5、电源的功率和效率

(1)功率①电源的功率（电源的总功率）:PE=IE;②电源的输出功率:P出=IU;③电源内部消耗的功率:Pr=I2r⑵电源的效率:（最后一个等号只适用于纯电阻电路）(3)电源的输出功率:可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为o

RP出Pmr例题分析UIabcO例1:如图是在同一坐标系中画出的a、b、c三个电源的U—I图象，其中a和c的图象平行，则以下判断中正确的是（）

A.Ea

<Eb,ra=rb

B.Ea<Ec,ra=rc

C.Eb=Ec,rb

<rcD.Eb<Ec,rb

=rc

B例2：在下图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压。解：由闭合电路欧姆定律有路端电压为：=1×1.38U=IR=1.38（V）例3：在下图中，R1=14Ω，R2=9Ω。当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=0.2A；当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻R。解：闭合电路欧姆定律有E=I2R2+I2r②E=I1R1+I1r①消去E，解出r，得：r=1Ω代入数值，得：将r值代入①或②中，得：E=3V例4:已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0－10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。ErR2R1解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。例5:直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率为()W,I=2A对应的外电阻是()Ω.P/WI/AO123ABC解:由图象知,当I=3A时P总=Pr=9W,由P=IE得:E=3V,由P=I2r得:r=1Ω.当I=2A时,电源的总功率P总=IE=6W,Pr=I2r=4W.电源的输出功率P出=P总`－Pr`=2WR=P出/I2=0.5Ω.练习：1.上海05高考右图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系，图线②表示其输出功率一电流关系．该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω．当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V．5302.05江苏高考卷如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：(1)电源的电动势E和内阻r。(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?答案：R＝1Ω，P＝9W3.将电阻R1和R2分别接到同一电源的两极时消耗的电功率相同.电源向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2,电源内阻消耗的功率分别是P1`和P2`,电源的效率分别是η1和η2,电阻两端的电压分别是U1和U2.若已知I1小于I2,则有:A.R1

＜R2 B.U1

＜U2C.η1

＞η2D.P1`＞P2`,UIU1U2I1I2R1R2选项C正确.补充:电路的动态问题分析1.电路动态变化问题的讨论闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。思路:个体局部整体2、串反并同例题:如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2V2V1L1L2L3P解：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小,总电流增大,路端电压减小.与电源串联的灯泡L2电流增大,变亮;与电阻并联的灯泡L3电压降低,变暗;与电阻串联的L1通过电流增大,变亮;U1减小,U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,所以U1的变化量大于

U2的变化量,选BD.例题:如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?解:首先弄清电路结构和各电压表所测电压的含义.当P向上移动时,电路的总电阻减小,总电流增大,路端电压(即V1示数)减小;通过R1的电流增大,R1两端电压增大,R2两端电压(即V2示数)减小.练习1.(09广东)图5所示一实验电路图。在滑动触头由端滑向b端的过程中，下列表述正确的是

A．路端电压变小