27 闭合电路的欧姆 定律
高中物理教案选修3-1 27闭合电路欧姆定律
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1主备人：赵兴泉学科长审查签名：2.7闭合电路的欧姆定律（一）内容及解析1、内容：本节主要介绍闭合欧姆定律的基本知识。
2、解析：这一节概念初中学过，要进行复习，讲述的重点内容是闭合欧姆定律的应用。
测量电动势的方法，这一节内容概念多公式变化复杂，要加强对这一节的练习。
（二）目标及其解析1. 知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压；从能量转化的角度理解电动势的物理意义.2.明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.3.熟练应用闭合电路欧姆定律的表达式，知道其适用条件思考题1.闭合电路欧姆定律的适用条件是什么？思考题2.路端电压与电流的关系式是什么？思考题3.电源电动势是否因外部条件的变化而变化？解析：闭合电路包括内、外电路，要考虑路端电压随外电阻的变化，知道测量电动势和内阻的方法，会计算有关电路问题。
（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，前面知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易用初中知识来解答具体问题容易出现错误。
2、测量电动势的方法有好几种，要根据题中所给条件选择测量方法。
3、计算电动势和内阻要注意用方程组求解。
（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对前面所学电路知识进行复习，反复比较电路。
（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→闭合欧姆定律→求解电动势和内阻→测量电动势和内阻→电路中电压表和电流表的变化→练习、小结2、教学情景问题1最简单的电路由几部分组成？设计意图：知道电路的组成，内电路和外电路问题2用电器中有持续电流的条件是什么？设计意图：电路中有电源问题3在实验室中常用的电源有哪些？设计意图：知道电源的种类问题4电动势是如何定义的？设计意图：知道电动势的意义问题5闭合电路的欧姆定律是如何表述的？设计意图：知道闭合电路欧姆定律的内容例题1.电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8V，求电源的内电阻（见图）.分析：电源两端的电压就是路端电压，由于外电路仅一个电阻，因此也就是这个电阻两端的电压.可由部分电路欧姆定律先算出电流，再由全电路欧姆定律算出内电阻.解：通过电阻R的电流为由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得电源内电阻由于电动势等于内、外电路上电压之和，而通过内、外电路的电流又处处相同，因此也可以根据串联分压的关系得【变式】课本144页练习四弟（1）题.例题2.把电阻R1接到内电阻等于1Ω的电源两端，测得电源两端电压为3V.如果在电阻R1上串联一个R2=6Ω的电阻，再接到电源两端，测得电源两端电压为4V.求电阻R1的阻值.分析：两次在电源两端测得的都是路端电压，将两次所得结果代入闭合电路的欧姆定律，可得两个联立方程，解此联立方程即得R1的大小.解：设电源电动势为E，内阻为r.根据闭合电路欧姆定律可知，前、后两次的路端电压分别为即R12＋7R1-18=0，取合理值得R1=2Ω（另一解R1'=-9Ω舍去）.【变式】课本144页练习四弟（4）题.设计意图：应用欧姆定律进行计算（六）、目标检测1. .关于电动势下列说法正确的是（）A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量2．关于电动势，下列说法中正确的是（）A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向D．电动势是矢量3.如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为（）A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数增大，电压表示数减小C．两表示数均增大D．两表示数均减小设计意图：检测目标完成情况A组题：1、一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为（）A．外电路断开时，路端电压是1．5VB．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1．5J的化学能C．外电路闭合时，1s内它能使1．5C的电量通过导线的某一截面D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得1．5J电能2. 在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（）A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量设计意图：对学生进行基础知识练习B组题1. 图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大2．在图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略.已知定值电阻R1＝10Ω，R2＝8Ω.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，电压表读数的可能值为（）A．2．2V B．1．9V C．1．6V D．1．3V3．在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（）A．A灯和B灯都变亮B．A灯、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮4．如图4所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为（）A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数增大，电压表示数减小C．两表示数均增大D．两表示数均减小设计意图：提高学生对基础知识的学习，加强对库仑定律的巩固C组题1. 如图所示，R1=R2＝R3＝R，电源内阻不计，电流表、电压表均理想.两表的示数分别为0．3A、2V，则电源电动势为______V，R=______Ω.若将两表的位置互换，则电压表示数为______V，电流表示数为______A.2. 有“200V40W”灯泡400盏，并联于电源两端，这时路端电压U1=150V，当关掉200盏，则路端电压升为U2=175V试求：（1）电源电动势，内阻多大？（2）前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大？（3）若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯？设计意图：使部分学生有拓展的空间教学反思：学生对这一节内感到很难，测量种类多，公式变化复杂，计算难度大，学生的学习能力有限，要适当控制题目的难度。
(人教版)高二物理选修2.7.闭合电路的欧姆定律
Q外=I 2Rt Q内=I 2 rt
2. 在时间 t 内，内电路中电流做功产生的热为多少？
3. 电流流经电源时，在时间 t 内非静电力做多少功？
W = Eq = EIt 4. 根据能量守恒定律，以上各能量之间有什么关系？
根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内、
外电路中电能转化为其他形式的能的总和。 W = Q外 + Q内 即 EIt = I 2Rt ＋I 2 rt
如图所示电路中，将小灯泡与3 V的电源相接 ，小灯泡 发光。如果将另一个灯泡再串联入电路中，大家猜想一下， 会出现什么情况呢？ 实验现象:灯没有变得更亮或是被烧坏，而是变暗了。
这是什么原因呢？
1. 什么是电源？
把其他形式的能转换成电能的装置。
...
2. 电源电动势的概念？物理意义？
（1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电 源的负极移到正极所做的功。 （2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为 电能本领。
所以灯泡的实际功率也将减小。
例1 :如图所示，R1 = 8.0 Ω，R2 = 5.0
Ω ，当单刀双掷开关 S 扳到位置 1 时 ，测得的电流 I1 = 0.2 A；当S 扳到位 置 2 时，测得电流 I
2 A
...
S
1
R1 R2
2
= 0.3 A。求电源
E r
电动势E 和内电阻r。
E I1 R 1 I1r
3. 如何计算电路中电能转化为其他形式的能？
W = IUt
对于纯电阻电路
2 U W IUt I 2 Rt t R
1．闭合电路．
...
内部 (1)闭合电路的组成：①内电路：电源________ 的电
物理：2.7《闭合电路的欧姆定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
(3)适用范围： 纯电阻 电路． 适用范围： 电路． 适用范围 (4)常用的变形公式及适用范围 常用的变形公式及适用范围 U ①公式：E＝ 外 ＋U内或U＝ E－Ir . 公式： ＝ ＝ － ②适用范围：任何闭合电路． 适用范围：任何闭合电路．
二、路端电压与负载的关系 1．路端电压与电流的关系 ． (1)公式：U＝ E－Ir 公式： ＝ － 公式 .
三、闭合电路中的功率和效率 1．各部分功率关系分析 ． 由EIt＝I2Rt＋I2rt知，EI＝I2R＋I2r ＝ ＋ 知 ＝ ＋ 其中EI为电源的总功率，I2r为电源内耗功率，I2R 为电源内耗功率， 其中 为电源的总功率， 为电源内耗功率 为电源的总功率 为外电路消耗功率，也是电源的输出功率． 为外电路消耗功率，也是电源的输出功率．
(3)由 由
判断总电流的变化； 判断总电流的变化；
(4)据U＝E－Ir判断路端电压的变化； 据 ＝ － 判断路端电压的变化 判断路端电压的变化； (5)由欧姆定律及串、 并联电路的规律判断各部分 由欧姆定律及串、 由欧姆定律及串 电路电压及电流的变化． 电路电压及电流的变化．
1．在闭合电路中，任何一个电阻的增大 或减小 ， ． 在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小 或减小)， 将引起电路总电阻的增大(或减小 ， 将引起电路总电阻的增大 或减小)，该电阻两端的电压 或减小 一定会增大(或减小 ，通过该电阻的电流一定会减小(或 一定会增大 或减小)，通过该电阻的电流一定会减小 或 或减小 增大)． 增大 ． 2．讨论定值电阻上电压 电流 的变化时 ， 可用部 ． 讨论定值电阻上电压(电流 的变化时， 电流)的变化时 分电路欧姆定律分析，当讨论可变电阻 上的电压 电流) 上的电压(电流 分电路欧姆定律分析，当讨论可变电阻R上的电压 电流 变化时，不能再用 ＝ 分析，因它的电阻变化， 变化时，不能再用I＝ 分析，因它的电阻变化，电压也 变化， 不好确定 只能从串、并联的特点进行分析． 不好确定， 变化，I不好确定，只能从串、并联的特点进行分析．
物理选修3-1人教版2.7闭合电路欧姆定律(共49张ppt)
第一种方法： 原理：E=I(R+r) 由此可知需要测量两组对应的电流和电阻即可。 器材：一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)
A R
E.r
S1
S2 A
R1 R2 E.r
学生实验： 用一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)测量电源电动势和内电阻。
第二种方法：
原理：
E I( R r ) U ( R r ) U Ur
问题1：在如图所示的电路中，若电阻R增大，路端 电压U怎样变化？
有三种结论及分析方法，你认 为是否正确，说说为什么？
E.r
(1)电阻R增大，由U=IR可知R增大，路
R
端电压U增大。
(2)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，路端电压U减小。
(3)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，但R增大，所以结果不定。
R
Rr 1 r
所以：R增大，U增大
R
反之，R减小，U减小
讨论：
当R= 时,电压U等于多少?电路处于什么状态?当R＝0 时,电压U等于多大?电路处于
什么状态?
思考：如果要作出U—I关系图线，是一条什么样的图线？
U/V
1.是一条过原点的直线吗?为什么?
3a
2. 52
2.图中交点a对应什么电路状态? 3.图中交点b对应什么电路状态?
(1) I = 0.8A U=3.2V (2) I=1.18A U=2.8V 思考：外电阻的变化总能引起哪些量发生变化？ 外电阻的变化引起总电流和路端电压发生变化
E.r R1 R2
方案2： 实验：分别测新、旧电池两端的电压。 并分别与小灯泡连接，使小灯泡发光，观察小灯泡的亮度。
闭合电路的欧姆定律
（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。
2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。
（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。
该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。
3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r 时，此时电源效率为：（2）当R>r 时，随R 的增大输出功率减小。
（3）当R<r 时，随R 的增大输出功率增大。
（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R 1和R 2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。
电路中闭合回路的欧姆定率
电路中闭合回路的欧姆定律，也被称为全电路欧姆定律，公式为：I=E/(R+r)。
在这个公式中，I表示电路中的电流，E表示电源的电动势，R表示外电路的总电阻，r表示电源的内阻。
这个定律说明了在闭合电路中，电流的大小取决于电源的电动势和整个电路（ 包括电源内部和外部）的总电阻。
全电路欧姆定律揭示了电源电动势、外电路电阻、内电路电阻以及电流之间的关系。
当电源没有接入电路时，即无电流通过内电路时，电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
只有当外电路为纯电阻时，路端电压才等于电源电动势与内电压的差值。
此外，全电路欧姆定律还告诉我们，在闭合电路中，电势升和降是相等的，即电源电动势等于外电路电势降与内电路电势降之和。
闭合电路的欧姆定律
闭合电路动态分析
在如图所示的电路中，将开关S由 断开变为闭合后，分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中，将电阻R0 的滑片向下滑，分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大，电流越小，外电压越大； 效率越大。
输出功率最大时：
当R
r时，I
E 2r
，U
E 2
，P出
E2 4r
；
50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时，分析电源输出功率，R1的 功率，R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件： P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时，P出 0；断路
当R
r时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中，三个特殊状态的联系：
当R
0时，I
E r
，U
0，P出
0；
短路
当R 时，I 0，U E，P出 0； 断路
3、规律： 当U 0时，P出 0； 短路
当U E时，P出 0； 断路
当U
E 2
时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
闭合电路欧姆定律公式
闭合电路欧姆定律公式欧姆定律是电路中电流和电压之间关系的基本定律，由德国物理学家埃尔穆特·欧姆（Georg Ohm）于1827年提出，也称为欧姆定律是一个保证电路正常运行的基本定律。
根据欧姆定律，当两极间的压降（电势差）不变的情况下，电流的大小与两极间的电阻有关，电压与电阻成正比，电流与电阻成反比。
它是一条电子电路中的重要定律，它描述了绝对的数学关系，它的实际意义在于指出一个完全封闭的任何一条电路都有一定的内阻，它的电流与电压等存在一定的关系。
欧姆定律的数学公式为：U=RI其中U为所测电路节点之间的电压，R为所测电路节点之间的电阻值，I为电路所流过的电流。
该公式定义的结果可以看出，当电阻值R和电流值I都是常数的情况下，电阻节点之间的电压U也是一个常数，也就是说，它是一条完全封闭的任何一个电路，其电压和电流等有着一定关系，不管电路中有几个元件，压降会从一端穿过电路中的所有元件平分，以此来满足电路的要求。
因此，欧姆定律可以应用到各种种类的电路中，甚至可以应用到复杂的网络中。
操作上，电阻值和电流值都是非常重要的两个参数，没有电阻也没有电流，就无法得出欧姆公式的结果，所以要在实验中我们一定要先测量出这两个参数，再根据欧姆定律来计算出其他要求的计算量，从而得出计算结果。
另外，欧姆公式只适用于一定情况下，电路不能由一个以上的激烈电流，它只能表示当前电路中正常情况下的电压和电流、电阻之间的关系，所以可以看出欧姆定律只能作为电路正常工作情况下的特性，不能作为电路异常情况下的描述。
总之，欧姆定律是电路中一个重要定律，它提供了一种电流和电压之间关系的数学表达。
高中物理选修三2.7闭合电路的欧姆定律
答案：BC
拓展 路端电压与外电阻的关系图象 由 I＝R＋E r得 U＝IR＝RE＋Rr＝1＋E Rr . 可见：U 随 R 的增大而增大，随 R 的减小而减小，U－R 曲线 如图所示．
点拨 (1)已知电路电流、电阻时，一般选用 E＝IR＋Ir 或 I＝R＋E r解 题．
(2)已知电压 U 外、电阻时，一般选用 E＝U 外＋UR外r 解题． (3)已知电压 U 外、电流时，一般选用 E＝U 外＋Ir 解题．
要点二 路端电压与负载的关系 1．引起路端电压变化常见的两种情况 (1)滑动变阻器滑动片位置的改变，使电路的电阻发生变化； (2)开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化．
点拨： 闭合电路欧姆定律的推导思路如下：
闭合电路欧姆定律的表达形式
表达式
物理意义
适用条件
I＝R＋E r
电流与电源电动势成正 比，与电路总电阻成反 纯电阻电路 比
E＝I(R＋r)① 电源电动势在数值上等 ① 式 适 用 于 纯 电 阻 电
E＝U 外＋Ir② 于电路中内、外电压之 路；
E＝U 外＋U 内③ 和
B 对：根据闭合电路欧姆定律 I＝R＋E r得知，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．
C 错：当外电路短路时，R＝0，短路电流 I 短＝Er ，电源内阻 r>0， 所以电路中的电流不会趋近于无穷大．
D 错：当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压将 增大．
【答案】 B
闭合电路欧姆定律及公式解说
闭合电路欧姆定律及公式解说闭合电路欧姆定律及公式解说
闭合电路欧姆定律的公式：
上公式中各项字母标识所代表的意思别离是：
E;→;电源的电动势，单位（V）；方向为负极到正极（上图中我没画出来）
I;→;电路中的电流，单位（A）；
R;→;外部电路的总电阻，单位（Omega;）；包含了负载，电线以及各基地操控器的电阻；
r0;→;电源内部的电阻，单位（Omega;）；电源内部也是有电阻的哦。
欧姆定律在闭合电路和有些电路中的差异
从以上公式和电路来看，想必咱们也都能发现，正本不管怎么欧姆定律怎么改动，仍是和原先的R=U/I的公式没有任何差异，仅仅纷歧样电路中要思考的要素多了，这些要素会影响本来R=U/I这个抽象公式的更悉数，所以才有了闭合电路和有些电路欧姆定律。
其最大纷歧样是：
有些电路没有思考电源自身的要素，而闭合电路要思考电源自身的电阻等要素。
上公式中，E是能够被看作U的，而R0由于很小的值一般被疏忽，而只核算了R，但究竟严峻来说R0会影响E的巨细，而影响今后的数值才是U。
因而能够看出，以上闭合电路公式核算出的数值更为无缺。
不过电工实习作业中这类公式应当用的不多，由于咱们触摸的大多都是有些电路，也即是R=U/I这个公式。
物理闭合电路欧姆定律
例2 如图所示电路，已知E＝6 V，r＝4 2 Ω，R2的变化范围是0～10 Ω.求：
(1)电源的最大输出功率．
Ω，R1＝
(2)R1上消耗的最大功率． (3)R2上消耗的最大功率．
【思路点拨】(1)当R1＋R2＝r时电源的输出功率最 大．(2)R1是固定电阻，注意不要照搬上述方法．(3)R2 是可变电阻，可把R1＋r看成内阻，当R2＝R1＋r时， R2功率最大．
对带电小球运动的全过程，根据动能定理得： q′U′－mg2d－q·U2′＝0 联立解得：q′＝76q
【答案】(1)3m2qgd (2)76q
【方法与知识感悟】含容电路的分析
电容器是一个储存电荷的元件. 在直流电路中，当电 容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到 稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 (只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电 容器处电路看做断路，简化电路时可去掉它. 简化后 若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上.
D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 4W
【思路点拨】正确理解电源的U－I图象和电阻的U－I 图象的物理意义及其交点的物理意义是解题的关键．
【解析】从 I－U 曲线可以求出电池组的电动势 为：E＝4 V，电池组的内阻为：r＝|ΔΔUI |＝|44| Ω＝1 Ω， 选项 A 正确；电阻的阻值为：R＝ΔΔUI′′＝31－ －00 Ω＝ 3 Ω，选项 B 错误；电池组的输出功率为：P＝UI＝3× 1 W＝3 W，选项 C 错误；电池组的最大输出功率为： Pm＝E4r2＝4×42 1 W＝4 W，选项 D 正确．
四、闭合电路中的能量转化关系
1．电源的功率 P＝IE，普遍适用； P＝RE＋2 r＝I2(R＋r)，只适用于外电路
高二物理欧姆定律知识点梳理
高二物理3-1欧姆定律知识点总结基础知识归纳1.闭合电路的欧姆定律(1)内、外电路①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.②外电路：电源两极，用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.(2)闭合电路的欧姆定律①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比.②适用条件：纯电阻电路.③闭合电路欧姆定律的表达形式有：Ⅰ.E=U外+U内Ⅱ.I= (I、R间关系)Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)Ⅳ.U= E(U、R间关系)2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意：U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR，非纯电阻电路中U≠IR)(2)路端电压与电流的关系(如图所示).①路端电压随总电流的增大而减小.②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中，U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im= (短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于内电阻.(3)纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R的变化关系.①外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高;②外电路断开时，R→∞，路端电压U=E ;③外电路短路时，R=0，U=0，I=Im=E/r.3.电动势与路端电压的比较：电动势路端电压U物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况定义式 E= ，W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功U= ，W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U+U′ U=IR测量运用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关特殊情况当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E4.闭合电路中的功率关系(1)电源的总功率：P总= IE =IU+IU′=P出+P内(2)电源内耗功率：P内= I2r =IU′=P总-P出(3)电源的输出功率：P出=IU=IE-I2r=P总-P内(4)电源的输出功率与电路中电流的关系P出=IU外=IE-I2r=-r(I- )2+ ，当I= 时，电源的输出功率最大，P出= .P出-I图象如右图示.5.电源的输出功率与外电路电阻的关系对于纯电阻电路，电源的输出功率P出=I2R=( )2R=由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻(R=r)时，电源输出功率最大，其最大输出功率为Pm= .当R=r时，即I=E/2r时，电源的输出功率最大，P出= .P出-R图象如右图所示.由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2，不难证明r= .由图象还可以看出，当R<r时，若R增大，则P出增大;当R>r时，若R增大，则P出减小.注意：对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小.5.电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比.即η= ×100%= ×100%= ×100%对纯电阻电路，电源的效率η= ×100%= ×100%= ×100%由上式看出，外电阻越大，电源的效率越高.6.电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象，b为外电阻的U-I图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小; b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时，即内、外电阻相等时，图中矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半).重点难点突破一、闭合电路中的能量关系1.电源的功率、电源消耗的功率、其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指EI或I2(R外+r).2.电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指IU或IE-I2r或I2R外.3.电源内阻消耗的功率是I2r.4.整个电路中有P电源=P外+P内.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.二、闭合电路的动态分析分析问题分析解答这类习题的一般步骤是：1.确定电路的外电阻如何变化.说明：(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小).(2)若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多时，总电阻减小.(3)在右图所示分压器电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器并联(以下简称并联段)，另一段与并联部分相串联(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并联的那一段电阻为R并，则分压器的总电阻为R总=R-R并+由上式可以看出，当R并减小时，R总增大;当R并增大时，R总减小.由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化情况相同.2.根据闭合电路的欧姆定律，确定电路的总电流如何变化.3.由U内=I内r，确定电源的内电压如何变化.4.由U外=E-U内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化.5.由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.6.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.三、电路的故障分析1.常见的故障现象断路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上，指针发生偏转，则该段电路断路.如电路中只有该一处断路，整个电路的电势差全部降落在该处，其他各处均无电压降落.短路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零，此时电路两点间无电压降落，用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏).2.检查电路故障的常用方法电压表检查法：当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障.在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障.在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障.在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源.试电笔检查法：对于家庭用电线路，当出现故障时，可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔上的金属体.3.常见故障电路问题的分类解析(1)给定可能故障现象，确定检查方法;(2)给定测量值，分析推断故障;(3)根据观察现象，分析推断故障;(4)根据故障，分析推断可能观察到的现象.典例精析1.闭合电路中的功率问题【例1】如图所示，电源电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R 为14 Ω，M为直流电动机，电动机电阻为2.0 Ω.电动机正常运转时，电压表的读数为35 V.求在100 s的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.【解析】由题设条件知r和R上的电压降之和为(E-U)，所以电路中的电流为I= A=1.0 A所以在100 s内电源做的功为W=EIt=50×1×100 J=5.0×103 J在100 s内电动机上把电能转化为机械能的部分是ΔE=IUt-I2r′t=(1.0×35×100-12×2×100) J=3.3×103 J【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路.【拓展1】如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0=0.5 Ω，求：(1)当电阻箱R读数为多少时，电源输出功率P出最大，并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值.(3)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的功率最大，并求这个最大值.【解析】(1)由电功率公式P出=( )2R外= ，当R外=r时，P出最大，即R=r-R0=(1-0.5)Ω=0.5 Ω时，P出max= W=9 W(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起，据以上结论，当R=R0+r即R=(1+0.5)Ω=1.5 Ω时，PRmax= W=6 W(3)保护电阻消耗的功率为P = ，因R0和r是常量，而R是变量，所以R 最小时，PR0最大，即R=0时，PR0max= W=8 W【拓展2】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是( CD )A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCD.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶42.闭合电路的动态分析【例2】如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?【解析】先认清电流表A测量R3中的电流，电压表V2测量R2和R3并联的电压，电压表V1测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，至此，已判断出V1示数增大.再进行分支电路上的分析：由I减小，知内电压U′和R1两端电压U 减小，由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大，判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大，无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析：由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小.【答案】V1示数增大，V2示数增大，A示数减小.【思维提升】当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”.判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响.3.电路的故障分析【例3】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：序号 A1示数(A) A2示数(A) V1示数(V) V2示数(V)1 0.60 0.30 2.40 1.202 0.44 0.32 2.56 0.48将电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零.(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) .(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是.【解析】(1)先将电路简化，R1与r看成一个等效内阻r′，r′=R1+r，则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E;由A2和V1的数据可求出电阻R3;由V2和A1、A2的数据可求出R2.(2)当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V2的示数也是路端电压，即外电路的电压降全在电阻R2上，由此可推断RP两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R2是完好的，则RP一定短路;若假设RP是完好的，则R2一定断路.【答案】(1)E、R2、R3 (2)RP短路或R2断路【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答“故障”类电路题的关键.【拓展3】如图所示，灯泡A和B都正常发光，R2忽然断路，已知U不变，试分析A、B两灯的亮度如何变化?【解析】当R2忽然断路时，电路的总电阻变大，A灯两端的电压增大，B 灯两端的电压降低，所以将看到灯B比原来变暗了些，而灯泡A比原来亮了些.易错门诊【例4】如图所示电路，已知电源电动势E=6.3 V，内电阻r=0.5 Ω，固定电阻R1=2 Ω，R2= 3 Ω，R3是阻值为5 Ω的滑动变阻器.按下电键S，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围.【错解】将滑动触头滑至左端，R3与R1串联再与R2并联，外电阻R= Ω=2.1 ΩI= A=2.4 A再将滑动触头滑至右端，R3与R2串联再与R1并联，外电阻R′= =1.6 ΩI′= =3 A【错因】由于平时实验，常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联)，当滑动头移到两头时，通过用电器的电流将最大或最小，以至给人以一种思维定势：在没有分析具体电路的情况下，只要电路中有滑动变阻器，滑动头在它的两头，通过的电流是最大或最小.【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R′与R2串联、(R3-R′)与R1串联，然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大.设R3中与R2串联的那部分电阻为R′，外电阻R为R=因为两数和为定值，两数相等时其积最大，两数差值越大其积越小. 当R2+R′=R1+R3-R′ 时，R最大，解得R′=2 Ω，R大=2.5 Ω因为R1=2 ΩR小= =1.6 Ω由闭合电路的欧姆定律有：I小= A=2.1 AI大= A=3 A。
闭合电路的欧姆定律
内电阻
闭合电路
外电阻
二、闭合电路欧姆定律
E I rR
闭合电路内的电流，跟电源的电动 势成正比，跟整个电路的电阻成反 比，这就是闭合电路的欧姆定律。
闭合电路
电源的电动势 等于内、外电 路电压降之和
变换得： E＝Ir+IR
IR＝U是外电路上的电压降（电源的端电压） Ir＝U0是内电路上的电压降（内压降），所以 E＝U+U0
负载获得最大功率的条件
当电源给定而负载可变时，负载电阻R和电源内阻r 相等时，即R=r时，负载能够从电源中获得最大功率。 最大功率为：
Pmax
E2 4r
负载功率随电阻变化的曲线
四、电源向负载输出的功率
电源的输出功能率最大时，电源的效率：
输出功率最大时，由于R＝r，所以负载上和内阻 上消耗的功率相等，这时电源的效率不高，只有 50%。
二、闭合电路欧姆定律
例1：有一电源电动势为3V，内阻 r=0.5Ω，外接负载R=9.5Ω，求： （1）电路中的电流 （2）电源的端电压 （3）负载上的电压 （4）电源内阻上的电压
三、端电压
1.电源的外特性。
电源端电压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性。
2.变化规律。
R↑→I ↓→ U0＝Ir↓→U＝E－Ir↑ R↓→I ↑→ U0＝Ir↑→U＝E－Ir↓
四、电源向负载输出的功率
讨论：电源的输出功率和哪些因素有关？
P=UI=RI2=R(E/R+r)2=RE2/(R+r)2 结论：电源输出的功率和负载电阻有关
பைடு நூலகம்
问题：在什么情况下电源的输出功率最大呢？
P=RE2/(R+r)2 =RE2/[(R-r)2+4Rr] =E2/[(R-r)2/R+4r]
闭合电路欧姆定律(知识梳理)
闭合电路欧姆定律(知识梳理)一、欧姆定律欧姆定律是由德国电学家和物理学家埃尔斯蒂·欧姆（Georg Ohm）提出的有关电路中电流、电压和电阻的关系的定律，它称为“欧姆定律”。
欧姆定律的公式表达为，经典的欧姆定律公式是：V = I*R，V 是电路中的电压（单位为伏特），I 是电路中的电流（单位为安培），R 是电路中的电阻（单位为欧姆）。
欧姆定律可以简单地认为是电流与电阻密切相关的定律，规定实际中电路内电阻大小决定了电流大小，即电阻越大，电流就越小；电阻越小，电流就越大；而电流和电压的关系则可用V=IR表示，即在恒定的电阻下，电压的大小决定了电流的大小。
闭合电路是指电路中的电路分支都连接在一起，形成一个闭合的环路，满足相等的电压总差值，因而能够使用欧姆定律进行计算。
在闭合电路中，利用欧姆定律可以求出电路中每一线段的电压大小、电流大小以及每一段电路中电阻的大小。
闭合电路中支路上的所有电阻总和等于电路中的总电阻值。
只要给出电路中的总电压和总电阻，就可以求出支路上的电压、电流、电阻的大小。
例如，有一个闭合电路，里面有三个电阻，分别为 R1、R2和R3，并且它们的总和为R4。
这时候，闭合电路总电阻 R4 = R1+R2+R3，利用欧姆定律，就可以求出三个电阻分别对应的电压大小、电流大小，以及每一段电路中电阻的大小。
欧姆定律虽然是一个比较简单、容易理解的定律，但是它非常重要，在电子产品的设计、使用、检测、维护等方面都有重要的作用。
用欧姆定律可以很方便地计算和分析电路的电压、电流及电阻的量值，对于电子元器件的短路、开路、负载等情况的分析，欧姆定律也是一个重要的参考依据。
欧姆定律也应用于非电路的求解中，比如把它用于求解气动系统内的压力､容积与流量的关系，用于求解水力学中的压力与流量的关系等，这都是欧姆定律的广泛应用。
2.7闭合电路的欧姆定律
课堂训练
1、在如图所示的电路中，电源的电动 势为 1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的 电阻为1.38Ω， 求电路中的电流和路 端电压.
I=1A U = 1.38V
E r
R
S
2、 如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关 处于位置1时,理想电流表读数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。
U
I短
四、闭合电路中的功率
由于闭合电路中内、外电路的电流相等，
E U外 U内 EI U外I U内I 1．电源提供的功率（电源功率）
由 得
P 总 EI
2．电源的输出功率（外电路得到的功率）
P外 U 外I
3．电源内阻上的热功率 P内=U内=I2r
4、供电效率 =P出/P总＝U外/E
Q外=I2Rt
2、内电路也有电阻r，当电流通过内 电路时，也有一部分电能转化为内能， 是多少？ 2
外电路
Q内=I rt
R
内电路
K
3、电流流经电源时，在时间t内 非静电力做多少功 W=Eq＝EIt 4、以上各能量之间有什么关系？
E
r
二、闭合电路的欧姆定律 根据能量守恒定律: W=Q外+Q内
即：EIt=I2Rt+I2rt
局部 整体 局部
例3 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 BD • A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 • B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 • C.ΔU1<ΔU2 • D.ΔU1>ΔU2 L L
A
闭合电路的欧姆定律
例3、如图所示，电路中电源电动势 、如图所示，电路中电源电动势E=6.0V，内阻 ， 可忽略不计，电阻值分别为R 可忽略不计，电阻值分别为 1=2.4k ，R2=4.8k ， 电容器的电容C=4.7µF，闭合开关 ，待电流稳定后， 电容器的电容 ，闭合开关S，待电流稳定后， 用电压表测R 两端的电压，其示数为1.50V。求： 用电压表测 1两端的电压，其示数为 。 （1）该电压表的内阻为多大？ ）该电压表的内阻为多大？ （2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化多少？ ）由于电压表的接入，电容器的带电量变化多少？
U
c
a
b
O
I
总结：路端电压 随电流 变化的图象． 随电流I变化的图象 总结路端电压U随电流 变化的图象．
（1）图象的函数表达： ）图象的函数表达： （2）图象的物理意义
U = E−Ir
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
I短 = E/ r
③图象斜率的绝对值表示电 源的内阻，内阻越大， 源的内阻，内阻越大，图线 倾斜得越厉害． 倾斜得越厉害．
外电路
R
K
内电路
E
r
二、闭合电路欧姆定律
１、推导：对纯电阻电路 推导： 而
U = Ir 内
E =U外 +U 内 U外 = IR
E 所以： E = IR+ Ir I = R+r 内容： 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． 正比，跟电路中内、外电路的电阻之和成反比
例1、设电源的电动势 、设电源的电动势E=3V，内阻 ，内阻r=2 Ω 。请根据路端 电压与电流的关系U=E-Ⅰr，以U为纵坐标，Ⅰ为横坐 为纵坐标， 电压与电流的关系 Ⅰ， 为纵坐标 作出U与 关系的函数图象，并讨论以下问题。 标，作出 与Ⅰ关系的函数图象，并讨论以下问题。 （1）外电路断开的状态对应于图中的哪个点？ ）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？ 怎样看出这时路端电压与电动势的关系？ 的大小对图象有什么影响？ （2）电动势 的大小对图象有什么影响？ ）电动势E的大小对图象有什么影响 （3）电源短路的状态对应于图中的哪个点？ ）电源短路的状态对应于图中的哪个点？ 怎样读出这时电流的大小？ 怎样读出这时电流的大小？ 的大小对图象有什么影响？ （4）r的大小对图象有什么影响？ ） 的大小对图象有什么影响
闭合电路欧姆定律
稳恒电流
闭合电路欧姆定律
闭合电路
外电路
ห้องสมุดไป่ตู้
内电路
物理量：
外电阻R （外电路的总电阻） 内电阻r （电源内部的电阻）
（构成串联电路，内外电流一样）
外电路电压U外（路端电压）
U外=IR
内电路电压U内 U内=Ir
电动势E
不是电动势
不是电动势 接近电动势
二、闭合电路的欧姆定律 E=U外+U内 E=IR+Ir 一切电路 纯电阻电路
（1）U=IR I=E /（R+r）
（2）U=E-Ir
U=ER /（R+r）
2、短路：如图，求I，U
I=E/r U=0
两种特殊电路中的路端电压
1、断路：如图，求I，U
I=0
U=E
E
斜率代表电源的内阻
E/r
2、分析电路的方法
如图：当滑片向右移动时，电压表的示数怎么变？
分析思路：
总电阻如何变？
I E Rr
E I Rr
纯电阻电路
例：电源的电动势为2V，外电路的电阻为9欧，测 得电源两极间的电压为1.8V，求电源的内阻？
例：在图中R1=14Ω ，R2=9Ω ，当开关S扳到位置1时， 测得电流为0.2A，扳到位置2时，测得电流为0.3A，求电 源的电动势和内阻
三、路端电压U（外电路的总电压）
1、求法
总电流如何变？
内电压如何变？（Ir）
U=E-Ir 推出路端电压如何变？
四、电源的功率 （外电路是纯电阻电路时）
1、输出功率： 外电路上的总功率 P=UI
则当R=r时，输出功率最大 Pmax=E2/4r
2、内耗功率： 内阻r 上发热损耗的功率 Pr=I2r 3、总功率： P总=EI=P+Pr 4、效率：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、电池组的串并联
1、串联：
串 nE0
r串 nr0
2、并联：
并 E0
1 r并 r0 n
五、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:P r=I2r P U 2、电源的效率: R 只适用于纯电 (
PE E R r 阻电路）
3、电源的输出功率 : P 2 R r R r 2 当内外电阻相等时，电源 P P 的输出功率最大，为
出
m
E2R
4 Rr
E2 E2 4r 4r
E Pm 4r
2
o
r R
电源输出功率随外电阻变化的图线
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； R2 ②R1上消耗的最大功率； R1 ③R2上消耗的最大功率。 E r ① 2.25W；② 2W；③ 1.5W。
2、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?
E 6V
r 1
R＝1Ω，P＝9W
六、电路的动态分析问题
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:
局部 整体 局部
例3 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<ΔU2 • D.ΔU1>ΔU2 L L
图10—3
课堂训练
5、如图所示，电源电动势ε=12 伏，内阻r=1欧，电阻R1=3欧， R2=2欧，R3=5欧，电容器的电 容量C1=4μF,C2=1μF,求C1、C2 所带电量。
Q1=1.6×10-5库 Q2=10-5库
八、电路故障分析
电路故障的原因
1 、断路的特点 电流为零，断点的同侧无电势差， 若只有一个断点，断点的两端有电势差 造成的结果 电路中的总电阻增大，干路上的电流 减小，与其并联的用电器两端的电压增大
例4.已知如图，电源内阻不计。为使 电容器的带电量增大，可采取以下 那些方法：（ CD ） R1 R2 A.增大R1 B.增大R2 R3 C.增大R3 D.减小R1
A B R1 B R3 E R2 C C C C
课堂训练
4 ． 如 图 10--3 所 示 的 电 路 中 ， 已 知 电 容 C1=C2，电阻R1﹥R2，电源内阻可忽略不 计，当开关S接通时，以下说法中正确的 有 （ ）D A、C1的电量增多，C2的电量减少 B、C1的电量减少，C2的电量增多 C、C1、C2的电量都增多 D、C1、C2的电量都减少
1
P
2
B D
V1
L3
V2
课堂训练
3、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?
V1示数增大 V2示数电容器充放电结束后 1 、在直流电路中电容器可视为断路 2 、与其相连的电阻无电流，两端没有电 压，充当导线的作用
2 、短路的特点 被短路的用电器两端无电压，用电 器无电流流过 造成的结果
电路中总电阻减小，干路电流增大， 被短路用电器不工作，与其串联的用 电器两端电压增大
例5 如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、 L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现 灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根 据分析，发生的故障可能是（ ） A A、R1断路 B、R2断路 C、R3短路 D、R4短路
例2 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 2 W, I=2A 对应的外电阻是 0.5 Ω.
P/W
9
A B O
C
1
2
3
I/A
课堂训练
1、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 5 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． （上海05高考） 30
课堂训练
6、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a 和b都正常发光， 后来由于某种故障使灯 b突然变亮，电压表读数增加，由此推 断 这故障可能是 （ ）B A．a灯灯丝烧断 B．电阻R2断 C．电阻R2短路 D．电容被击穿短路