发布时间 : 星期一 文章物理3-1人教版 精品习题第二章第七节闭合电路的欧姆定律更新完毕开始阅读7870778f915f804d2a16c15f
第七节 闭合电路的欧姆定律
[学习目标] 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的内容，理解各物理量及公式的物理意义． 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．
, [学生用书P57])
一、闭合电路的欧姆定律
(阅读教材第60页第1段至第61页第4段)
1．闭合电路
(1)闭合电路由外电路和内电路组成，用电器、导线组成外电路，电源内部是内电路． (2)电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，所以在外电路中，沿电流方向电势降低．
2.闭合电路中的能量转化
如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt．
3．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．
E(2)公式：I＝．
R＋r(3)我们用U外表示IR，它是外电路上总的电势降落，习惯上叫做路端电压；用U内表示Ir，它是内电路的电势降落．所以E＝U外＋U内，这就是说，电源的电动势等于内外电路电势降落之和．
拓展延伸?———————————————————(解疑难) 闭合电路的欧姆定律的常用形式有：
I＝
E
，E＝U外＋U内，E＝IR＋Ir，U外＝E－Ir. R＋r
E
其中I＝，E＝IR＋Ir，只适用于电路为纯电阻的闭合电路；U外＝E－Ir，E＝U外＋
R＋rU内既适用于外电路是纯电阻的闭合电路，也适用于外电路是非纯电阻的闭合电路．
1.(1)电动势越大，闭合电路的电流越大．( )
(2)电源的内阻越大，闭合电路的电流越小．( )
(3)电源电动势和内阻一定时，外电阻越大，电流越小．( ) 提示：(1)× (2)× (3)√
二、路端电压与负载的关系
(阅读教材第61页第5段至第62页)
1．电路中，消耗电能的元件常常称为负载，负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化．
2．路端电压的表达式：U＝E－Ir． 3．路端电压随外电阻的变化规律
E
(1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大．
R＋rE
(2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．
R＋r(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E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＝．
r拓展延伸?———————————————————(解疑难)
路端电压与电流的关系图象
由U＝E－Ir可知， U－I图象是一条斜向下的直线，如图所示．
1．图象的截距
(1)纵轴上的截距表示电源电动势E0.当电流等于零时，即外电路开路，路端电压等于电源电动势．
(2)横轴上截距为短路电流I0.当路端电压等于零时，即外电路短路，电路中只有电源内E
阻，故短路电流I0＝.
r
2．直线的斜率
EE
由I0＝得r＝，所以直线斜率的绝对值就等于电源内阻，直线斜率的绝对值越大，内rI0
阻r越大．
3．图象的面积
图线中某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率，即图中矩形的“面积”表示电源的输出功率．
2.(1)电源发生短路时，电流为无穷大．( )
(2)外电路断路时，电源两端的电压等于电源电动势．( )
(3)用电压表直接测电源两极电压时，电压表的示数等于电源的电动势．( ) 提示：(1)× (2)√ (3)×
闭合电路欧姆定律的理解和应用
[学生用书P58]
利用闭合电路欧姆定律求解问题时可用两种方法： 1．公式法：利用E＝IR＋Ir或E＝U＋Ir来求解．
2．图象法：利用U－I图象计算，纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，直线斜率的绝对值等于电源的内阻．
——————————(自选例题，启迪思维)
1.如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A．当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内阻．
[思路探究] S闭合或断开时，电路是如何连接的？电压表和电流表的示数是否为路端电压和总电流？
[解析] 当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir得： E＝1.6 V＋0.4r；
当S断开时，由E＝U＋Ir得 E＝(1.6＋0.1) V＋(0.4－0.1)r 解得：E＝2 V，r＝1 Ω. [答案] 2 V 1 Ω
2.上海世博会中国馆的所有门窗都采用LOM-E玻璃，它可将太阳能转化为电能并储存起来．国家馆顶上的观景台也引进了最先进的太阳能薄膜，它能储藏阳光并利用光电转换将太阳能转化为电能．已知太阳能电池板的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法正确的是( )
A．电池板的电动势为800 mV B．电池板的内电阻为20 Ω
C．闭合电路的路端电压为800 mV D．闭合电路的路端电压为400 mV
E
[解析] 太阳能电池板的电动势等于开路电压，即E＝800 mV，A正确；内阻r＝＝20
IE
Ω，B正确；将其与20 Ω的电阻器连成闭合电路，则路端电压为U＝IR＝R＝400 mV，
R＋rD正确．
[答案] ABD
3. 如图所示为两个闭合电路中两个电源的U－I图象，下列说法中正确的是( )
A．电动势E1＝E2，内阻r1
C．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1>I2
D．当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
[解析] 电源的电动势和内阻的测定可以通过U－I图线来完成，由图线可知，E1＝E2，E
两电源的短路电流I1>I2(图线的横截距)，故内阻r＝，r1 I的斜率小于图线2的斜率，由图线可以得到ΔU＝rΔI?ΔU2>ΔU1，选项D正确． [答案] ACD [规律总结] 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，电流表测量哪个用电器的电流． (2)求干路中的电流：若各电阻值和电动势都已知，可用闭合电路欧姆定律直接求出；也可以利用各支路的电流之和来求． (3)应用闭合电路欧姆定律解决问题时应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． 闭合电路的动态分析问题 [学生用书P58] 闭合电路中只要电路的某一部分发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化．其分析的一般思路为： 1．明确电路结构，即电路各元件的连接方式； 2．明确局部电阻的变化和外电路总电阻R总的变化； E 3．运用I总＝判断I总的变化； R总＋r 4．运用U内＝I总r判断U内的变化； 5．运用U外＝E－U内判断U外的变化； 6．运用电学公式进行定性分析各支路相关量变化． ——————————(自选例题，启迪思维) 1.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( ) A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大