第七节 闭合电路欧姆定律 教师.docVIP

第七节 闭合电路欧姆定律 【新课标要求】 1.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2.知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 3.理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 4.理解路段电压与负载的关系。 【新课预习】 1、闭合电路欧姆定律： (1)电动势、内电压、外电压三者之间的关系 将电源和用电器连接起来，就构成_________。用电器、导线组成_________；电源内部是_________。内电路的电阻叫做电源的_________，当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫_________，用U内表示。电源外部的电路叫_________，外电路两端的电压叫_________，也叫_________，用U外表示。则E=U内+U外,即在闭合电路中，电源电动势等于内、外电压之和。 (2)注:①用电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压,不是内电路两端的电压,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U内=0,此时E=U外,即电源电动势等于没有接入电路时的路端电压. (2)定律内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 (3)定律公式:I=注：只适用于外电路为纯电阻的闭合电路 (4)常用的变形: U外=E-Ir 2、路端电压与负载的关系 （1）公式：对纯电阻电路U外=IR=E-Ir=E-r 注：当外电路断开时，R=，Ir=0，U外=E，此为直接测量电动势的依据。 当外电路短路时，r=0，I=（称为短路电流），U外=0 (2)路端电压U外与外电阻R之间的关系 ①当外电阻R增大时，电流I减小；内电压Ir减小，由U外=E-Ir可知路端电压U外增大 ②当外电阻R减小时，电流I增大；内电压Ir增大，路端电压U外减小。 (3)路端电压与电流的关系图象 U/V 注：图象中横轴上截距的值为短路电流 E 等于I0=;纵轴的截距等于电源的电动势 E.直线的斜率的绝对值等于电源的内阻， 即r===tan.越大， 0 I/A 表明电源的内阻越大 【知识精讲】 知识点1、关于电源的输出功率问题 要搞清几个概念： ①电源的功率（电源的总功率）PE=EI ②电源的输出功率P出=UI ③电源内部消耗的功率Pr=I 2r ⑵电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路） 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。 【例1】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。 解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定植电阻，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。 [变式训练]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 （ ） AB．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 答案 ACD 知识点2、电路结构变化问题的讨论 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。 以右图电路为例：设R1增大，总电阻一定增大； 由，I一定减小；由U=E-Ir，U一定 增大；因此U4、I4一定增大；由I3= I-I4，I3、U3一定减小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大；由I1=I3 -I2，I1一定减小。总结规律如下： ①总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大；②变化电阻本身和总电路变化规律相同；③和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；④和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。 【例2】在如图所示的电路中，R1=10 Ω，R2=20 Ω，滑动变阻器R的阻值为0～50 Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是