学案1：2.7闭合电路的欧姆定律

2.7闭合电路的欧姆定律
基础知识
一、闭合电路的欧姆定律
1．电源非静电力做功等于内、外电路消耗的电能． 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，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)公式：I ＝E
R ＋r ①
(3)其它两种表达形式：
E ＝U 外＋U 内 ②，或写成E ＝IR ＋Ir ③
这就是说，电源的电动势等于内外电路电势降落之和． 二、路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式：U ＝E －Ir . 2．路端电压随外电阻的变化规律
(1)当外电阻R 增大时，由I ＝E
R ＋r 可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大．
(2)当外电阻R 减小时，由I ＝E
R ＋r
可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小．
(3)两种特殊情况：①当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .这就是说，断路时的路端电压等于电源电动势．②当电源两端短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝E
r .
3.路端电压与电流的关系图象如图所示．
(1)在图象中U 轴截距表示电源电动势，纵坐标从零开始时，I 轴截距等于短路电流． (2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即内阻r ＝|ΔU
ΔI
|.
基础练习
1．关于闭合电路，下列说法正确的是( ) A ．电源短路时，放电电流为无限大 B ．电源短路时，内电压等于电源电动势 C ．用电器增加时，路端电压一定增大
D ．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势
2．一太阳能电池板，测得它的开路电压(电动势)为800mV ，短路电流为40mA ，若将该电
池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()
A．0.10V B．0.20V
C．0.40V D．0.60V
3．一同学将变阻器与一只6V,6～8W的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S 闭合时，发现灯泡发光。

按此图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()
A．变暗B．变亮
C．亮度不变D．可能烧坏灯泡
4．在如图所示的电路中，开关S原来是闭合的，现将S断开，则灯泡L亮度变化和电容器C带电量变化情况是()
A．灯泡L变亮、电容器C带电量增加
B．灯泡L变亮、电容器C带电量减少
C．灯泡L变暗、电容器C带电量增加
D．灯泡L变暗、电容器C带电量减少
5.如图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是()
A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗
B．各灯两端电压在灯多时较低
C．通过电池的电流在灯多时较大
D．电池输出功率灯多时较大
6. 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()
A．I1<I2B．θ1>θ2
C．I1＝I2D．θ1<θ2
7．学生为“神州七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。

这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中，下列说法中正确的是()
A．飞船在竖直减速上升的过程中，处于失重状态，电压表的示数为负
B．飞船在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数为正
C．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零
D．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为负
8.如图所示电路中，R1＝R2＝R3＝1Ω，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数为0.8V，当S闭合时，电压表示数为1V，求电源的电动势与内阻。

答案
1．答案：B
解析：电源短路时，R ＝0，放电电流I ＝E
r ，U 内＝E ，A 错误，B 正确；当并联用电器增加
时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C 错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D 错误。

2．答案：D
解析：r ＝E I 短＝0.80.04Ω＝20Ω，U ＝E R ＋r R ＝0.6V 。

3．答案：B
解析：由图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B 选项正确。

由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。

4．答案：A
解析：由图可知，当开关闭合时，R 2与L 串联后与R 3并联，再与R 1串联；当开关断开时，R 3断开，总电阻增大，总电流减小，R 1分压及内电压减小，灯泡两端电压增大；故灯泡变亮；电容器并联在电源两端，因内电压减小，路端电压增大，故电容器两端电压增大，由Q ＝UC 可知，电容器带电量增加。

故选A 。

5.答案：ABC
解析：由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，电源的内电压越大，路端电压越低，流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A 、B 、C 正确，选项D 错。

6. 答案：CD
解析：电路电流I ＝E
R ＋r 不变，A 错C 对；滑动片在a 位置时两平行板间电压，小于滑动片
在b 位置时两板间电压，所以θ1<θ2，B 错，D 对。

7．答案：ABD
解析：飞船在竖直减速上升的过程中，加速度方向竖直向下，由牛顿第二定律得知，飞船处于失重状态。

此时电压表的示数为负，故A 正确；飞船在竖直减速返回地面的过程中，加速度方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，处于超重状态，电压表的示数为正，故B 正确；飞船在圆轨道上运行时，加速度方向竖直向下，电压表的示数为负，故C 错误，D 正确。

8.答案：2V 0.5Ω
解析：当S 断开时，R 1与R 2串联组成外电路
I 1＝U 1R 1
E ＝I 1(R 1＋R 2＋r )
当S 闭合时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联组成外电路，且电压表仍测R 1两端电压 I 1′＝
U 1′R 1
E ＝I 1′(
R 2·R 3
R 2＋R 3
＋R 1＋r ) 代入已知数据联立解得E ＝2V ，r ＝0.5Ω。