电动势 闭合电路的欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。
（2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。
2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。
在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。
再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。
根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。
解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。
A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。
故选AD。
点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
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。
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
预习16 闭合电路中的欧姆定律(解析版)
预习16 闭合电路中的欧姆定律一、电动势1．非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加． 2．电源(1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．(2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，在电源外部，静电力做正功，电势能转化为其他形式的能． 3．电动势(1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷量q 的比值． (2)定义式：E ＝Wq.单位：伏特(V)．(3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量．(4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关． 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．闭合电路中的能量转化(1)时间t 内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W ＝Eq ＝EIt . (2)时间t 内外电路产生的内能为Q 外＝I 2Rt .内电路产生的内能为Q 内＝I 2rt . (3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W ＝Q 外＋Q 内，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt . 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)表达式：I ＝ER ＋r.(3)另一种表达形式：E ＝U 外＋U 内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和． 三、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 ＝ER ＋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 ＝ER ＋r可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小．(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝Er.例题1：如图所示的电路中，电阻箱的最大阻值大于电源的内阻。
高中物理电磁感应选修3-1第7章第2讲电动势 闭合电路的欧姆定律
2．一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载
电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和 内阻r为( ) A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω
C．E＝2.4 V，r＝2 Ω
D．E＝3 V，r＝1 Ω
3－1.(2013· 福州高三检测)电源电动势为E，内阻为r，向可 变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是( A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大 C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压下降 )
(4)由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化． (5)由U外＝E－U内确定电源的外电压如何变化．
(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压
如何变化． (7)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．
由以上步骤可以看出，解决此类问题，基本思路是“局部 →整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都
二、闭合电路的欧姆定律 正比 1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成_____，跟内、 反比 外电路的电阻之和成_______． E IR＋Ir 2． 公式： I＝ 或 E＝_________.(只适用于纯电阻电路)； R＋r 常用表达式 E＝U 外＋U 内 (适用于任何电路)． 三、路端电压与外电阻、电流的关系 1．路端电压与外电阻的关系 E E 增大 (1)根据 U＝IR＝ · R＝ 可知， R 增大时 U_____， 当 r R＋r 1＋ R 减小 R 减小时 U________． 0 E (2)外电路断开时，R 为无限大，I＝__，路端电压 U＝___. E 0 (3)外电路短路时，R＝0，U＝___，I＝ (短路电流)． r
高考物理一轮复习讲义闭合电路的欧姆定律
课题：闭合电路的欧姆定律知识点总结：一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。
（2）公式 ①I ＝E R ＋r （只适用于纯电阻电路）； ②E ＝U外＋Ir （适用于所有电路）。
（3） 在外电路中，沿电流方向电势降低．二、．路端电压与外电阻的关系1．路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小，但不呈线性变化．2．U －I 图像中，直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即内阻r ＝|ΔU ΔI|． 典例强化例1、将一电源电动势为E ，内电阻为r 的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R 表示外电路电阻，I 表示电路的总电流，下列说法正确的是（） A ．由U 外＝IR 可知，外电压随I 的增大而增大B ．由U 内＝Ir 可知，电源两端的电压随I 的增大而增大C ．由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D ．由P ＝IU 可知，电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大例2、如图所示，R 为电阻箱，电表为理想电压表．当电阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2＝5 Ω，电压表读数为U 2＝5 V ．求：电源的电动势E 和内阻r ．例3、如图所示电路，电源内阻不可忽略。
开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中（ ）A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小一般情况 U ＝IR ＝E R ＋r ·R ＝E 1＋r R ，当R 增大时，U 增大 特殊情况 （1）当外电路断路时，I ＝0，U ＝E （2）当外电路短路时，I 短＝E r ，U ＝0B ．电压表的示数减小，电流表的示数增大C ．电压表与电流表的示数都增大D ．电压表与电流表的示数都减小例4、如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P 向左移动，则（ ）A ．电容器中的电场强度将增大B ．电容器的电容将减小C ．电容器上的电荷量将减少D ．液滴将向上运动例5、如图所示为某一电源的U －I 图线，由图可知（） A ．电源电动势为2 V B ．电源内电阻为13Ω C ．电源短路时电流为6 A D ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A例6、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是（）A ．阴影部分的面积表示电源输出功率B ．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C ．当满足α＝β时，电源效率最高D ．当满足α＝β时，电源效率小于50% 知识巩固练习1．下列关于电动势的说法正确的是（） A ．电动势就是电压，就是内、外电压之和B ．电动势不是电压，但在数值上等于内、外电压之和C ．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．电动势的大小与外电路的结构无关2．电动势为E ，内阻为r 的电源，向可变电阻R 供电，关于路端电压说法正确的是（）A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．因为U ＝IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大C ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小D ．若外电路断开，则路端电压为E3．．某电路如图所示，已知电池组的总内阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝5 Ω，理想电压表的示数U ＝3．0V，则电池组的电动势E等于（）A．3．0 V B．3．6 V C．4．0 V D．4．2 V4．如图所示电路，电源内阻不可忽略。
闭合电路的欧姆定律
例1.在如图1所示的电路中，R1=14.0Ω， R2=9.0Ω，当开关S扳到位置1时，电流表 的示数为I1=0.20A；当开关S板到位置2时， 电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动 势和内电阻。
3、闭合电路欧姆定律内容：
注：
闭合电路中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，
总 内
P总 E R r
（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
电源的输出功率
ER ER E P 2 R r 4Rr 4r
当内外电阻相等时， 电源的输出出
Pm
R
E Pm 4r
2
O
r
例1.已知如图，E =6V，r =4Ω ，R1=2Ω ， R2的阻值变化范围是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。
闭合电路欧姆定律
一、闭合电路欧姆定律
在外电路中，正电荷在电场力的作用下由正 极移向负极，电势降低，降低多少，负载 两端就有多少电压。 内电路中：非静电力把正电荷由负极移到正 极。
2、闭合电路欧姆定律推导；
设电源的电动势为E，外电路电阻为R，内电路 电阻为r，闭合电路电流为I，在时间t内， 1）外电路中电能转化成的内能为Q外=I2Rt 2）内电路中电能转化成的内能为Q内=I2rt 3)非静电力做功： W=Eq=EIt 由能量守恒定律可知：W=Q外+Q内 即 EIt=IRt+Irt 所以有E=IR+Ir 变形得I=E/（R+r）
1）IR=U外是外电路上总的电势降落，习惯 叫做路端电压 2）Ir=U内则是内电路的电势降落 即E=U外+U内
则电动势等于内外电路电势降落之和
7.2电动势 闭合电路欧姆定律
23 W＝ W＝0.32 W. 72
答案：
(1)5 V
(2)0.32 W
11.某一电源和电阻 R1、R2 的伏安特性 曲线如右图所示，用此电源与电阻 R1 、 R2 组成电路，R1、R2 可以同时接入电路， 也可以单独接入电路， 则下列接入方式 与其他接入方式相比较，错误的是 ( )
A．若将 R1、R2 串联后接入电路，路端电压最高 B．若将 R1、R2 并联后接入电路，电源的效率最低 C．若将 R2 单独接入电路，电源内部消耗的电功率最小 D．若将 R1 单独接入电路，电源的输出功率最大
4．电源的输出功率与电路中电流的关系
E 2 E P 出＝EI－I r＝－r[I－ ] ＋ . 2r 4r
2 2
E 当 I＝2r(即内外电阻相等)时，电源的输出功率最大，
E P m＝ . 4r
2
6、如右图所示，R1 为定值电阻，R2 为可变电阻．E 为电源电 动势，r 为电源内阻，下列说法正确的是( A ) A．当 R2＝R1＋r 时，R2 上获得最大功率 B．当 R2＝R1＋r 时，R1 上获得最大功率 C．当 R2＝0 时，R1 上获得最小功率 D．当 R2＝0 时，电源的输出功率最大
1.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( D ) A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为2 J的 电热 B．无论接不接入外电路，蓄电池两极间的电压都为2 V C．蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能 D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为 1.5 V)的大 2．如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池， 它的电动势约为1.2 V，这表示( AD ) A．电路通过1 C的电荷量，电源把1.2 J其 他形式能转化为电能 B．电源在每秒内把1.2 J其他形式能转化为 电能 C．该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少 D．该电源与电动势为1.5 V的干电池相比， 通过1 C电荷量时转化的电能少
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
电动势、闭合电路欧姆定律
电动势、闭合电路欧姆定律一、内容概述：1、电源：把其他形式的能转化为电能的装置。
2、电源的电动势（1）物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
（2）大小：电源电动势的大小是由电源本身决定的，与外电路无关，通常我们认为电源的电动势是个定值，不随外电路的变化而变化。
1）电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2）在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上的电压之和，即。
3）电动势是个标量，为了应用上方便起见，也规定了方向，由负极通过电源内部到达正极的方向就是电源电动势的方向，即在电源内部电势升高的方向。
3、闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
（2）公式：4、路端电压与外电阻的关系（1）当外电阻R增大时，根据可知，电流I减小（ε和r为定值），内电压Ir 减小，根据U=ε-Ir可知路端电压U增大。
特例：当外电路断开时，R=∞，I=0，Ir=0，U=ε。
（2）当外电阻R减小时，根据可知，电流I增大，内电压Ir增大，根据U=ε-Ir可知路端电压U减小。
特例：当外电阻R=0（短路）时，，内电压Ir=ε，路端电压U=0。
二、重难点问题：1、电动势与电压的区别：电动势是对电源而言的，它描述移送单位电量时非静电力做功的多少，即移送1库电量时其他形式的能转化为电能的多少。
电压是对某一段电路而言的，它描述在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少，即移送1C电量时电能转化为其他形式能的多少。
两者是截然不同的物理量，万勿混淆，顺便指出，从能量转化观点来说，电势差、电压、电压降、电压损失等，都表示电场力移送单位电量时电能转化为其他形式能的多少，只不过是几种形式不同的说法而已，习惯上在静电学中常用“电势差”的说法；在电路问题中常用“电压”的说法；在串联分压电路中，常把分压电阻上的电压叫做“电压降”；在远距离输电问题中，输电导线上的电压是没有利用价值的，常叫做“电压损失”。
高中物理最基础考点考点闭合电路的欧姆定律新人教选修
考点18 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律(选修3-1第二章：恒定电流的第七节闭合电路的欧姆定律)★★★○○○○1、闭合电路欧姆定律内容：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．2、公式： （1）I=ER r，只适用于纯电阻电路（E 为电源的电动势，R 为外电路电阻，r 为电源的内阻）； （2）E=U 外+U 内，适用于任何电路（U 外为外电路电压，也叫路端电压，U 内为内电路电压）。
1、路端电压U 与电流I 的关系 （1）关系式：U ＝E －Ir. （2）电源的U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，U=E ，即纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流，I 短＝E r．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．即r ＝|ΔU ΔI |＝EI m ，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大。
④图线上任一点对应的U 、I 的比值为此时外电路的电阻，即R ＝UI。
⑤图线上任一点对应的U 、I 的面积UI 为电源的输出功率，而电源的总功率P 总＝EI ，P 总－P 出＝EI－UI为电源的发热功率。
2、路端电压与外电阻的关系一般情况U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋rR，当R增大时，U增大特殊情况(1)当外电路断路时，I＝0，U＝E(2)当外电路短路时，I短＝Er，U＝0（四川省资中县球溪高级中学2020学年高二上学期12月考）如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )A. 电流都是I0时，两电源的内电压相等B. 路端电压都为U0时，它们的外电阻相等C. 电源甲的内阻小于电源乙的内阻D. 电源甲的电动势小于电源乙的电动势【答案】B【精细解读】A项：电流都是I0，由图看出电源甲的内阻大于电源乙的内阻，两电源的内电压不相等．故【点拨】解决本题关键是学生理解U-I图像的物理意义：横坐标截距为短路电流，纵坐标截距为电源电动势，图像斜率绝对值为电源内阻。
闭合电路的欧姆定律
3、注意：
（1）公式中R为整个外电路的总电阻。 （2）一般情况下，电源给定，ε、r是恒量，故I受到R的制约，当R增 大时，I减小；R减小时，I增大。
4、讨论：路端电压U随外电阻R变化的规律
1）路端电压：外电路两端的电压 2）路端电压与外电阻的关系:
A、当R增大：I变小，Ir变小，U增大，
a．当外电路的电阻R增大时，I要减小U路就增大，反之U路减小(内电 压增大)。 b. 当外电路断开时，可以说R变成了无限大I为零，Ir(内电压)也 变为零U路＝ε 。表明外电路断开时的路端电压等于电源的电动势。 c．当外电路短路时，R→0，U路→0，这时电路中的I＝ε/r，此时电流强 度达到最大。 3）路端电压U外与电流I的关系用图象表示：
作业布置： 教材练习题 （1）（2）（3）（4）（5）
2．电源电动势为ε，接上外电阻R组成一个闭 合回路，当改变外电路电阻使之加倍时通过 的电流减小为原来的2/3，外电阻与电源内电 阻r之比为 ？
本讲小结
由电源和电阻R组成的回路叫闭合电路(电源包括电动 势和内电阻) 全电路欧姆定律表明闭合电路中的电流强度和电源电 动势和内外电阻之和的关系 路端电压U路＝ε－Ir随外路电阻的变化而变化
闭合电路的欧姆定律 一、电动势：
1、电源的电动势：在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2、电动势的符号是E，单位是伏特。 3、物理意义：反映电源本身性质的物理量，组成电源的化学结构 相同的电动势值相同。
二、闭合电路的组成：外电路+内电路 三、闭合电路欧姆定律：
1、表达式：I=E/（R+r）或 E=I（R成正比，跟内、外电路的 电阻成反比。这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
例 图中当滑动变阻器的滑动头P向b端滑动时。 各电表的示数将为何变化呢？(是变大还是变小)
电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律
解：由图象可知蓄电池旳 电动势为20V。 由斜率关系知外电阻阻值 为6Ω。
U/V
20 b
15
10
a
用3只这种电阻并联作为外 电阻，外电阻等于2Ω，因 此输出功率最大为50W。
5 o
I/A
闭合电路中变量分析 (1)保持不变旳量只有电源旳电动势和内 电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻
(2)I、U、P公式： 电流I=E/(R外+r). 内电压U内＝Ir=Er/(R外+r). 外电压U外＝I R外＝E-Ir. 总功率P总＝IE.
求电流旳电动势和内电阻。 1 R1
1 R1
S R2
2
A
S R2
2
V
Er
Er
假如没有电流表，只有电压表，怎样设计试验 测量电源旳内阻和电动势
例题：如图所示，图线a是某一蓄电池组旳伏安特 性曲线，图线b是一只某种型号旳定值电阻旳伏安特
性曲线．若已知该蓄电池组旳内阻为2.0Ω，则这只 定值电阻旳阻值为______Ω。既有4只这种规格旳定 值电阻，可任意选用其中旳若干只进行组合，作为 该蓄电池组旳外电路，则所构成旳这些外电路中， 输出功率最大时是_______W。
端滑到左端，总电阻减小，总 电流增大，路端电压减小。
与电阻串联旳灯泡L1、 L2电流增大，变亮，与电阻并 联旳灯泡L3电压降低，变暗。
L1
P
L2
L3
V1
V2
U1减小，U2增大，而路端电压U= U1+ U2减小， 所以U1旳变化量不小于 U2旳变化量，
B、D
闭合电路旳U-I图象
U E
N
1）右图中a为闭合电路旳U-I图象 b为部分电路(外电阻)旳U-I图象
2.4电源电动势_闭合电路欧姆定律 2资料
【例1】如图所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，当单刀双 掷开关 S 扳到位置 1 时，则得的电流 I1 = 0.20 A；当S 扳到 位置 2 时，测得电流 I 2 = 0.30 A。求电源电动势E 和内电阻 Ri 。
S
A 1
R1 R2
2
解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组
E Ri
E=３v
I/Ａ
O
电源的外特性曲线
1、路端电压U随电流I变化的图象．
(1)图象的函数表达
U E Ir
(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
U E
θ
O
I短 I
I短 E / r
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．
E I1 R1 I1 Ri E I 2 R2 I 2 Ri
消去E ，可得电源的内电阻为
Ri
I1 R1 I 2 R2 I 2 I1
0.20 8.0 0.30 5.0 W 1.0 W 0.30 0.20 电源的电动势为
E I1 R1 I1 Ri ( 0.20 8.0 0.20 1.0 ) V 1.80 V
讨论：此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方 法。
练
习
1. 已知电路中的电源电动势是1.5 V，内电阻是0.1 W， 外电路的电阻是1.4 W 。求电路中的电流 I 和端电压U 。 解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为
1.5 E A 1.0 A I R Ri 1.4 0.1
端电压为
的方向由负极板经内电路指向正 极板，即正电荷运动的方向。 4、单位：伏特。V
闭合电路的欧姆定律
闭合电路的几个功率 1．电源的总功率：P 总＝EI＝U 外 I＋U 内 I＝P 出＋P 内． 2．电源内部消耗的功率：P 内＝I2r＝U 内 I＝P 总－P 出． 3．电源的输出功率：P 出＝UI＝EI－I2r＝P 总－P 内． 若外电路是纯电阻电路，则有 E2R E2 P 出＝I R＝ ＝ . R＋r2 R－r2 ＋4r R
A．电压表的示数增大 B．R2中的电流增大 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
4.根据电池的输出功率P＝IU，得出被测电池 组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如右 图所示．求： (1)被测电池组的内阻r； (2)电动势E.
解析：
E2 由P出＝ 可知当R＝r＝5 Ω时 R－r2 4r＋ R
第Ⅱ单元 闭合电路的欧姆定律
一、电动势
1．电源：是通过非静电力做功把 其它形式 的 能 转 化成 电能 的装置．
2．电动势：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷
W 电荷量的比值，E＝ q ，单位：V. 3．电动势的物理含义：电动势表示电源 把其它形式的能转化成电能 本领的大小，在数值上等 于电源没有接入电路时两极间的电压． 4．电动势是 标 量，需注意电动势不是电压．
4．电源的效率 P出 U R η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100% E P总 R＋r ＝ 1 r 1＋ R ×100%
因此R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率时，效率仅为 50%.
1.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( AD ) A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化 学能转变为电能 B．无论接不接入外电路，蓄电池两极间的电 压都为2 V C．蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能 D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节 干电池(电动势为1.5 V)的大
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电动势闭合电路的欧姆定律
练习题
一、填空题
1、电源电动势的意义_______________________力做功本领的强弱。
2、电源电动势的大小等于_______________________两极间的电压。
用___________表示，其单位是__________。
3、电源电动势和电流一样都有规定的方向，电动势的方向：规定自_______极通过电源的内部到________极的方向为电动势的方向。
电动势是一个________量。
4、有___________接入的电路称为闭合电路。
闭合回路由___________和___________两部分组成，电源外部的电路称为___________，电源内部的电路称为____________；外电路的电阻称为_________，内电路的电阻称为__________，简称_________。
5、闭合电路的欧姆定律的内容是：闭合电路内的_________,跟__________________成正比，跟_______________________成反比。
表达式为___________________________。
6、外电路上的电压降也称为___________,它与电动势，内电压降的关系式是_____________。
7、在闭合电路中，当外电阻增大时，电路中的总电阻将_______，电流将________，内电压降________，端电压将___________；结论：电源端电压随负载电阻的增大而_______，减小而_________.
8、闭合电路中，当外电路断开时，电流为_________，端电压等于___________。
利用这个原理我们可以用电压表测定电源的___________。
9、闭合电路中，当外电路短路时，端电压等于___________，电路中的电流等于___________。
由于电源的内阻很小，所以短路时产生的电流很大，会烧坏用电器和引发火灾，所以我们接电路时应该避免______。
10、在闭合电路中，外电路的电阻等于电源的_________时电源的_____________最大，最大值为________________，这时称为负载与电源_________。
二、计算题
1、在闭合电路中，电源的电动势为12V，内电阻为2Ω，外电路中的电阻为10Ω，求电路中的电流等于多少。
2、在闭合电路中，电源的电动势为6V，测定电路中的电流为1A，外电阻为5Ω,求内阻的大小。
R
3、在闭合电路中，电源的电动势为24V ，端电压为20V ，内电阻为2Ω，求外电阻是多少。
4、如图所示，电阻R 1=9Ω，R 2=4Ω。
当单刀双掷开关S 接位置1时，测得电流
I 1=0.2A ；当S 接位置2时，测得电流I 2=0.4A 。
求电源的电动势和内阻。
5、如图1.42所示电路中，R 1=2Ω，电源电动势E =10 V ，内阻r =0.5Ω，RP 为
可变电阻。
可变电阻RP 的阻值为多少时它才可获得最大功率，RP 消耗的最大功率为多少？。