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闭合电路欧姆定律 电源是 电源在电路中的作用： 回顾 ： 一种把其它形式能转化为电能 的装置 将其它形式的 能转变为电能；保持导体两端有持续 的电压。 电阻是导体对电流的阻碍作用，那么电 流通过电源时电源对电流是否有阻碍作 用呢？ 外电路、内电路、外电阻、内电阻 外电路：电源外部的电路， 包括用电器、导线等. 外电阻：外电路的总电阻. 内电阻：内电路的电阻、 通常称为电源的内阻. 内电路：电源内部的电路. 闭合电路欧姆定律 1、内容： 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。 2、公式： 3、适用条件： 外电路是纯电阻的电路. 例题： 如图所示电路，电源电动势为1.5V，内 阻为0.12 ，外电路的电阻为1.38 ，求电 路中的电流和路端电压。 解：由题意知，电动势E=1.5 V， 外电阻R=1.38 ，内阻r=0.12 . 由闭合电路欧姆定律得： 路端电压为 U = IR=11.38 V =1.38 V 例、在所示的电路中，例、在所示的电路中，R R 1 1 =14.0=14.0，R R 2 2 =9.0=9.0， ， 当当 开关开关S S扳到位置扳到位置1 1时，电流表的示数为时，电流表的示数为I I 1 1 =0.20A=0.20A；当；当 开关开关S S扳到位置扳到位置2 2时，电流表的示数为时，电流表的示数为I I 2 2 =0.30A=0.30A，求，求 电流的电动势和内电阻。电流的电动势和内电阻。 如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验 如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验 测量电源的内阻和电动势测量电源的内阻和电动势 R1 R2 A 1 2 Er S R1 R2 1 2 Er S V 一种测量电源电动势 和内电阻的方法 路端电压U随外电阻R变化的讨论 U外=I R外= E R外+r R外= E 1+ r R外 当R外增大时， U外也随之增大 当外电路断开时, R外=, U外=E 当外电路短路时, R外=0, U外=0,I短= 很大，一般情况下不允许外电路短路。 E r 讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接 测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势 的大小 路端电压随电流变化的U-I图像 图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标 为电源电动势E. 图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标 为短路电流I短=E/r. 图线斜率值(tan)表示电源的内电阻r=U/I. 【注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立 U = E I r 知: U是I 的一次函数 电源的输出功率随外电阻变化的讨论 电源的总功率P总=IE 内耗功率：P内=I2r 输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外 当外电阻为纯电阻电路时 当R外=r时,P出最大，且最大值为 P出m= E2 4r (R外+r)2 = E2 +4r (R外-r)2 R外 P出=I2R外= E2R外 由图可知:同一功率对 应着两个电阻值,两个 电阻值之间有何关系呢 ? 例题：已知如图，E =6V，r =4，R1=2 ，R2的变化范围是010。求： 电源的最大输出功率； R1上消耗的最大功率； R2上消耗的最大功率。 E r R2 R1 2.25W； 2W； 1.5W。 例题：如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特 性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特 性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只 定值电阻的阻值为_。现有4只这种规格的定 值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为 该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中， 输出功率最大时是_W。 U/V I/Ao 20 15 10 5 a b 解：由图象可知蓄电池的 电动势为20V。 由斜率关系知外电阻阻值 为6。 用3只这种电阻并联作为外 电阻，外电阻等于2，因 此输出功率最大为50W。 闭合电路中变量分析 (1)保持不变的量只有电源的电动势和内 电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻 的改变而改变 (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. 例题：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U1和U2， 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、U1U2 V2V1 L1L2 L3 P V2V1 L1L2 L3 P 解：滑动变阻器的触片P从右 端滑到左端，总电阻减小，总 电流增大，路端电压减小。 与电阻串联的灯泡L1、 L2电流增大，变亮，与电阻并 联的灯泡L3电压降低，变暗。 U1减小，U2增大，而路端电压U= U1+ U2减小， 所以U1的变化量大于 U2的变化量， B、D 闭合电路的U-I图象 U o I E U0 M（I0,U0） b a N I0 Im 1）右图中a为闭合电路的U-I图象 b为部分电路(外电阻)的U-I图象 2）两者的交点坐标表示该电阻 接入电路时的路端电压与电流.