第二章第7节闭合电路欧姆定律

■复习回顾：

一、电源的作用

从能量转化角度：

通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能

1、两个参数E、r2、电动势大小E=W非/q

二、描述电源的参数及电动势的大小

三、（部分电路）欧姆定律

通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。（I=U/R）IRU部分电路→复习回顾：

四、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？IRU部分电路W=UIt

对于纯电阻电路？UW=UIt=R2t=I2Rt=Q★自主学习

——请同学们阅读课本P601-3段2分钟

1、最简单的闭合电路是由那几部分组成的？

2、在外电路中沿电流的方向，电势如何变化？为什么？

3、在内电路中沿电流的方向，电势如何变化？为什么？

温馨提示：电源内阻上有没有电势的变化？一、闭合电路

1、闭合电路

用导线把电源、用电器、开关连接起来就组成了一个闭合电路。

外电路：电源外部的用电器和导线构成外电路.

内电路：电源内部是内电路.闭合电路部分电路内电路外电路rERK○

2、在外电路中沿电流的方向，电势如何变化？为什么？一、闭合电路ababcd

在外电路中，电流方向由正极流向负极。

在外电路中，沿电流方向电势降低；正电荷在静电力的作用下从电势高的位置向电势低的位置移动。

3、在内电路中沿电流的方向，电势如何变化？为什么？一、闭合电路

在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。

在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。abcdbdac电路中电势降落关系U内U外E结论：E=U外+U内ErRS++

电流+电动势■问题探究

1、若外电路是纯电阻电路,用电器的电阻为R，在时间t内外电路中电流做功产生的热为多少？内电路外电路rERKQ外=I2Rt如图，闭合电路的电流为I

2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，在时间t内，内电路中电流做功产生的热是多少？Q内=I2rt

3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功?W非=Eq＝EIt

4、以上各能量之间有什么关系？■问题归纳

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=I2Rt＋I2rt二、闭合电路欧姆定律

1、对纯电阻电路R+rEE=IR+Ir→I=2、表述：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。外电路是纯电阻的电路。→闭合电路欧姆定律3、说明：①U外=IR是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.②U内=Ir是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.③E=IR+IrE=U外+U内rERKU外U内4、欧姆定律表达式的适用范围是什么？所描述的侧重点各有什么不同？适用于纯电阻电路E=U外

+U内适用于一切闭合电路三、路端电压跟负载的关系

思考与讨论：当滑动变阻器的滑片由b向a移动时，电流表和电压表示数如何变化？SVS0ARR0abR+rE

I=U=E－Ir

1、当外电阻增大时，电流_____，路端电压_____。减小增大

2、当外电阻减小时，电流_____，路端电压_____。增大减小A↓V↑→路端电压跟负载的关系

3、两个特例：

①外电路断路时：ErAV

R→∝，I=0，U端=E

②外电路短路时：ErAV

R=0，I=E/r，U端=0四、路端电压U与电流I的关系

图象的表达：

1）表达式：U外=E－IrUIOEI短

当其坐标原点表示：路端电压和电流皆为0时.

①纵坐标截距等于电源电动势E.

②横坐标截距等于Ｉ短＝E/r.

③斜率绝对值等于电源内阻r=△U/△I.

2）图象的物理意义断路短路内阻越大，图线倾斜得越厉害。

【例题1】：如图，Ｒ1=14Ω，Ｒ2=9Ω，当开关处于位置1时，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。1AR1R22Er

解析：根据闭合电路欧姆定律，可列出方程组开关切换到位置2：E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r开关切换到位置1：联立得：r=1ΩE=3V此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。一种测量电源电动势和内电阻的方法R1R2A12ErS

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?R1R212ErSV

【例题2】：如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象，由图象可知，该电源的电动势为______V，内阻为______Ω。1.50.91.11.31.21.00.81.4I/AU/V00.10.20.30.41.501.75

特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式，应该是r=|ΔU/ΔI|。一、认识闭合电路二、闭合电路中能量的转化三、闭合电路欧姆定律四、路端电压与负载电阻的关系五、U—I图象

【例题1】：一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）

A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V【解析】：由已知条件得：E＝800mV.

又因为I短＝E/r，所以r＝E/I短＝800/40＝20Ω.

所以路端电压

U＝IR＝400mV＝0.40V，选项D正确.D→闭合电路欧姆定律步步高P41针对训练

【例题2】：如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则（）

A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等

B．电流都是I1时，两电源内电压相等

C．电路A的电动势大于电路B的电动势

D．A中电源的内阻大于B中电源的内阻UIOABU1I1【解析】：在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见EA>EB，rA>rB.

题图中两直线的交点坐标为(I1、U1)，由R＝UI可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等．由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电