1、7 闭合电路的欧姆定律,第二章 恒定电流,课时要求 1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和. 2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算. 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系.,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,一、闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路的组成 (1)闭合电路是指由电源和 及导线组成的完整的电路. (2)内电路：如图1所示， 的电路叫内电路，的电阻叫内电阻. (3)外电路： 的电路叫外电路，外电路的电阻 称为外电阻.,用电器,电源内部,电源,电源外部,图1,2.闭合电路的欧姆
2、定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的 成正比，跟_ _成反比. (2)表达式： . (3)适用条件：外电路为 电路.,电动势,内、外电路的电阻,之和,纯电阻,二、路端电压与负载的关系 1.路端电压的表达式：U . 2.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时，由 可知电流I ，路端电压UEIr .(2)当外电阻R减小时，由 可知电流I ，路端电压UEIr .(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为 ，U .即断路时的路端电压等于 .当电源短路时，外电阻R0，此时I .,EIr,减小,增大,增大,减小,0,E,电源电动势,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)EUIr适用于
3、任何电路.( ) (2)某电源电动势为10 V，内阻为2 ，外接一线圈电阻为8 的电动机，则电路中的电流为1 A.( ) (3)在闭合电路中，外电阻越小，路端电压越大.( ) (4)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.( ) (5)外电路短路时，电路中的电流无穷大.( ),答案,2.如图2所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R9 的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为_ .,1,图2,答案,重点探究,导学探究 如图3为闭合电路的组成. (1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？,一、闭合电路的欧姆定律,答案 在外电路中沿电流方向电势降低
4、；在内电路中沿电流方向电势升高.,(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力 做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？,答案 EIt I2rt I2Rt EItI2RtI2rt,(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？,图3,答案,知识深化 1.内、外电路中的电势变化 外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高. 2.闭合电路欧姆定律的几种表达形式 (1)电流形式：I ，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比. (2)电压形式：EIrIR或EU内U外，表明
5、电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和. (3)功率形式：IEIU外IU内或IEIU外I2r.,说明：I 或EIRIr只适用于外电路是纯电阻电路；EU外U内，既适合于外电路为纯电阻电路，也适合于非纯电阻电路.,例1 如图4所示，电阻R18 ，R23 ，当开关S接a点时，理想电流表示数为1 A；当开关S接b点时，理想电流表示数为2 A.求电源的电动势和内阻.,解析 开关S接通a时，EI1(R1r) 开关S接通b时，EI2(R2r) 代入数据：E1(8r) E2(3r) 解得：E10 V，r2 ,答案,答案 10 V 2 ,图4,解析,解决闭合电路问题的一般步骤 1.分析电路特点：认清各元件之
6、间的串并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量流过哪个用电器的电流； 2.应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流； 3.根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电路的电压和电流.,针对训练1 在图5所示的电路中，R19 ，R25 ，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V.求电源的电动势和内电阻.,答案,答案 3 V 1 ,图5,解析,解析 当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I10.5 A，由闭合电路的欧姆定律得： EI1(R2r) 当a、b两点间接理想的电压表时，,由闭合电路的欧姆定律得
7、： EI2(R2R1r) 联立并代入数据，解得：E3 V，r1 .,导学探究 (1)在如图6所示的电路中，电源的电动势E10 V，内电阻r1 ，试求当外电阻分别是3 、4 、9 时所对应的路端电压.通过数据计算，你发现了怎样的规律？,二、路端电压与负载的关系,答案,答案 外电压分别为7.5 V、8 V、9 V.随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大.,(2)根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出UI图象.,答案 由EUU内及U内Ir得 UEIr，UI图象如图所示,图6,知识深化 1.路端电压与负载的关系：UEU内E r，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电
8、阻无穷大)，路端电压UE；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势. 2.路端电压与电流的关系：UEIr. 3.电源的UI图象：如图7所示是一条倾斜的直线， 图象中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于 短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值 表示电源的内阻.,图7,例2 (多选)如图8所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是 A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 C.电源的短路电流为0.5 A D.电流为0.3 A时的外电阻是18 ,答案,解析,图8,解析 因该电源的UI图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势
9、，即E6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，,由闭合电路欧姆定律可得电流I0.3 A时，,针对训练2 如图9所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)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.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 C.路端电压都为U0时，电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻 D.电流都是I0时，两电源的内电压相等,答案,解析,图9,解析 图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确； 图线的斜率的绝对值表示
10、电源内阻(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率绝对值大于图线乙的斜率绝对值，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误； 甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，故C错误； 电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内Ir，因为甲的内阻比乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误.,达标检测,1.(闭合电路欧姆定律的应用)将内阻为0.5 的电池组与阻值为0.75 的电阻、标有“6 V 7.2 W”的小灯泡串联，就可以使这个小灯泡正常发光，由此可知，所用电池组的电动势是 A.6 V B.7.5 V C.9 V D.10.5 V,答案,
11、1,2,3,4,2.(闭合电路欧姆定律的应用)(2018长兴、德清、安吉上学期期中)如图10所示的电路中，电源电动势E6 V，电源内阻r1 ，电阻R13 ，电阻R26 .当闭合电键S后，流过R1的电流为,选项A正确.,答案,解析,1,2,3,4,3.(闭合电路欧姆定律的应用)一电池具有一定的内阻，经测量其断路时的电压为1 V，如果用导线将其短路，经测量电流为0.05 A.如果将该电池与一定值电阻R串联在一起，已知R20 ，则电池的内阻所分得的电压为 A.0.4 V B.0.5 V C.1 V D.0.8 V,答案,1,2,3,4,解析,B正确.,4.(电源的UI图象的理解和应用)如图11所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知，以下说法不正确的是,答案,1,2,3,4,解析,图11,D.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率,1,2,3,4,解析 由图象可知，D点对应的路端电压大小可以用DE表示，电路电流可以用OE表示， AC表示电源内电压，CD表示电路电流， 电源的电动势EU内U外ACCOAO，故C错误；电源的输出功率PU外ICOOESOCDE，故D正确.,
