闭合电路欧姆定律

第二章恒定电流第七节

闭合电路欧姆定律问题探究问题探究一、右图是由电源和电阻构成的简单的闭合电路，分析电路，回答下列问题：1.闭合电路有哪几部分组成？2.各部分是否有电阻？3.各部分是否有电压？外电路内电路外电路:电源的外部叫做外电路，其电阻称为外电阻，用R表示内电路:电源内部的电路叫做内电路，其电阻称为内电阻，用r表示闭合电路（全电路）的构成：探究结论外电路内电路问题探究二、闭合电路外电路和内电路的电势是如何变化的？1、外电路电势的变化外电路中沿电流方向电势降低123456问题探究2、内电路中电势的变化baba电源内电路中，沿电流方向电势升中有降，升高E，并降低Ir问题探究内阻上电势降低电势突升电势突升电源提供的电能为：W非静电力=qE=IEt（1）合上开关，电路中有电流的同时伴随能量的转化，在时间t内，有多少化学能转化为电能，如何计算？问题探究三、闭合电路能量转化问题探究外电路内电路（2）合上开关，在时间t内，整个电路中电能转化为什么能？是多少？外电路产生电热为：Q外=I2Rt内电路产生电热为：Q内=I2Rt注意：我们在纯电阻电路下研究问题电源提供的电能为：W=qE=IEt（3）在时间t内，写出闭合回路的能量转化与守恒方程外电路产生电热为：Q外=I2Rt内电路产生电热为：Q内=I2rt由能量守恒：

1、W=Q外+Q内2、IEt=I2Rt+I2rt4、E=U外+U内3、E=IR+Ir5、问题探究外电路内电路探究结论

思考：欧姆定律的三种表达形式对于纯电阻电路和非纯电阻电路是否都适用？

问题探究问题探究四、当外电阻变化时，路端电压如何变化？AV探究结论路端电压与负载的关系

abab5两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时探究结论闭合电路的伏安特性曲线——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．①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．(2)图象的物理意义UIOEI短θ探究结论例1如图所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流的变化范围．

典例精析滑键滑到最左端时，R3为0，R2被短路滑键滑到最右端时，R3为最大，R2与R3并联，再与R1串联例1如图所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流的变化范围．

典例精析滑键滑到最左端时，R3为0，R2被短路滑键滑到最右端时，R3为最大，R2与R3并联，再与R1串联例2如图所示，R为电阻箱，电压表为理想电压表．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，电压表读数为U2＝5V．求：电源的电动势E和内阻r.可确定此时的电流I1则有E=I1R1+I1r可确定此时的电流I2则有E=I2R2+I2r答案：6V1Ω典例精析3、如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少?答案:E=1.5V，r=0.2Ω课堂练习4、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图线，由图线可知，该电池的电动势E=____V，电池的内电阻r=____Ω。答案:E=1.5V，r

=1.1Ω5、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定()ABUIO12A.图象交点所示状态,

两电路的外电阻相等B.E1>E2,r1>r2C.图象交点所示状态,

两电路的电阻相等D.E1>E2,r1<r2课堂练习6、如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时（）

A、电压表的读数增大，电流表的读数减小

B、电压表和电流表的读数都增大

C、电压表和电流表的读数都减小

D、电流表的读数增大，电压表的读数减小

AR1R2R3VA课堂练习闭合电路欧姆定律的常见问题电源的效率电源最大输出功率闭合电路的动态变化分析含容电路的分析电路故障分析结论:电源的效率随外电阻的增大而增大1.电源的效率对纯电阻电路,电源的效率为:8.如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求:(1)电源的总功率?(2)电动机消耗的电功率?将电能转化为机械能的功率?(3)电源的输出效率?R1ErV(1)P总=20W(2)P电动机=12W,P机=8W(3)η出=90%0RPrPM2.电源最大输出功率电源的功率最大时，其效率只有50℅10.电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的是(

)ACDA．电源的路端电压一定逐渐变小B．电源的输出功率一定逐渐变小C．电源内部消耗的功率一定逐渐变大D．电源的供电效率一定逐渐变小11.如图所示的电路中,R为电阻箱,V为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压读数为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?最值Pm为多少?ErRVsE=6V,r=1ΩR=r时输出功率最大.Pm=9W3、闭合电路的动态变化分析全电路的动态分析的具体步骤:(1)判断动态部分电阻、全电路总电阻的变化.(2)判断闭合电路总电流的变化.(3)依据U=E-Ir,判断路端电压的变化.(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化.13.如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向左端移动时（）

A、电压表的读数增大，电流表的读数减小

B、电压表和电流表的读数都增大

C、电压表和电流表的读数都减小

D、电流表的读数增大，电压表的读数减小

AE、rR1AVR2R3P14.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断正确的是()A、A、B灯都变亮

B、A、B灯都变暗

C、A灯变亮，B灯变暗

D、A灯变暗，B灯变亮BE、rsRBA4、含容电路的分析思路方法：1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路2、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端的电压就是所在支路两端的电压3、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化15.图中,开关S1、S2均处于闭合状态,在分别断开S1、S2

后的短暂过程中,关于流过电阻R1、R2的电流方向,以下判断正确的是

()A、若只断开S1,流过R1的电流方向为自左向右

B、若只断开S1,流过R1的电流方向为自右向左

C、若只断开S2,流过R2的电流方向为自左向右

D、若只断开S2,流过R2的电流方向为自右向左ACR1R2Cs2s1ER1R2CsE(1)I=1A(2)Q=1.2X10-4C16.如图,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.电池内阻可忽略.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电量.5、电路故障分析短路处特点：

有电流通过而电压为零断路处特点：

电路电压不为零而电流为零

18.如图所示的电路中,电源电动势为6V,当开关接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可以判定()A、L1和L2

的灯丝都烧断了

B、L1的灯丝烧断

C