闭合电路的欧姆定律Word格式文档下载.docx

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内容：

闭合电路的电流跟电源的________成正比，跟内、外电路的________之和成反比.

（2>

公式表示：

①I＝

；

②E＝I（R＋r>

③E＝U外＋U内．

（3>

适用条件：

①②两式适用于________电路，③式适用于一切电路．

二、路端电压与负载的关系

1．路端电压：

就是________，也可以理解为电源两极间的电压．

2．负载：

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．

3．路端电压随负载的变化：

U＝E－Ir，或U＝E－

r.

当R增大时，U______________；

R减小时，U__________；

当r＝0时，U不随________的变化而变化，这种电源称为理想电源；

（4>

当R＝0时，这种情况叫________，I＝

，由于电源内阻一般很小，故电路中的电流会很大，会导致烧毁电源甚至引起火灾，绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起；

（5>

当R→∞时，这种情况叫________，此时路端电压等于________.

预习评价

1．一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（>

A．E＝2.4V，r＝1ΩB．E＝3V，r＝2Ω

C．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1Ω

2.如图7所示，电源电动势为E，内阻为r.当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是（>

图7

A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗

B．灯多时各灯两端的电压较低

C．灯多时通过电源的电流较大

D．灯多时通过各灯的电流较大

3.如图8所示，A灯和B灯都未正常发光，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度的变化是（>

图8

A．A灯变亮，B灯变亮

B．A灯变暗，B灯变亮

C．A灯变暗，B灯变暗

D．A灯变亮，B灯变暗

4．如图9所示为某一电源的U－I曲线，由图可知（>

图9

A．电源电动势为2V

B．电源内电阻为

Ω

C．电源短路时电流为6A

D．电路路端电压为1V时，电路中电流为5A

课堂学习流程设计

用案人自我创新

【课程导学】

[问题情境]

用电压表分别测量新干电池和旧干电池两极的电压（近似等于电动势>

，你有什么发现？

若将新干电池和旧干电池分别对同一规格的小灯泡供电，灯泡的亮度有何不同？

怎样解释这一现象？

1．闭合电路由哪两部分组成？

2．推导：

闭合电路的欧姆定律．

[要点提炼]

1．在外电路中，沿电流方向电势______________．

2．闭合电路的欧姆定律：

[问题延伸]

电源两端的电势差可以这样理解，把电源看做两部分，一部分是理想的电源，电动势为E，另一部分是电源的内电阻r，沿着电流的方向，经过理想电源电势就升高一个电动势E，经过内电阻电势就降低一个Ir，则电源两极间的电压为______________．

大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特别亮；

在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？

1．什么是负载？

2．试分析：

当外电阻R增大时，路端电压如何变化？

1．路端电压与外电阻的关系：

当外电阻增大时，路端电压______；

当外电阻减小时，路端电压______．

2．路端电压与电流的关系

图1

对纯电阻电路有：

U＝E－Ir，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：

U轴截距是________________，I轴截距等于__________，直线的斜率等于____________．

3．外电路断开时，路端电压等于____________，外电路短路时，电路中的电流等于____________（表达式>

.

【范例精析】

例1如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5

小电动机M的线圈电阻为0.5

，限流电阻R0为3

，若电压表的示数为3V，试求：

⑴电源的功率和电源的输出功率

⑵电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率

解读⑴在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由

欧姆定律得I=

电源的总功率：

P总=EI=6W

由能量转化和守恒定律得：

P输出=P总-Pr=6-12×

0.5=5.5W

⑵电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，

P输出=PM+PO

PO=I2RO=3W

PM=P输出-PO=5.5-3=2.5W

有PM=P机+PMr

得P机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W

例2如图所示的电路中，R1和R2是定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的电功率<

）

A、一定是逐渐减小

B、有可能逐渐减小

C、有可能先变小后变大

D、一定是先变小后变大

解读R1为定值电阻，由P1=I2R1可知R1消耗功率由干路电流I决定，而干路电流的变化则由R、R2部分电路总电阻变化引起，设该部分的总电阻为RP，则

RP=

由极限定理可得：

Rap+R2+RPb=R+R2=定值

当<

Rap+R2）=RPb时，<

Rap+R2）·

RPb=最大值

此时RP最大。

讨论：

若R≤R2，则P在向上移动过程中，RP一定减小。

由闭合电路欧姆定律I=

一定增大，R1消耗变大。

若R＞R2，则P在向上移动过程中，RP先变大，当取得最大值后，RP再减小，这样回路中电流先变小，再变大，R1消耗的功率也先变小，再变大。

答案C

例3如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝10Ω，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。

求：

⑴电源的电动势和内电阻；

⑵定值电阻R2的阻值；

⑶滑动变阻器R3的最大值；

⑷上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。

解读⑴由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir

将图象中A、B两点的电压和电流代入和得

E=16+0.2rE=4+0.8r

联立解得E=20Vr=20

⑵当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。

由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。

当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。

R2=

⑶当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。

R总=

又R总=

代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300

⑷当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由UR1=E-I<

R2+r）知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便不难得出R1消耗的最大功率。

当R3=300

时，I=

此时R1两端的电压为：

U1=I·

则R1消耗的最大功率为P1m=

又当R外=r时，电源输出功率最大，即有

Pm=

达标检测

A类

1、若用E表示总电动势，U表示外电压，U/表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式

⑴U/=IR⑵U/=E-U⑶E=U+Ir⑷I=E/（R+r>

⑸U=ER/（R+r>

⑹U=E+Ir

上述关系式中成立的是<

A、⑴⑵⑶⑷　　B、⑵⑶⑷⑸　　C、⑶⑷⑸⑹　　D、⑴⑶⑸⑹

2、下列关于闭合电路的说法中，错误的是<

A、电源短路时，电源的内电压等于电动势

B、电源短路时，路端电压为零

C、电源断路时，路端电压最大

D、电源的负载增加时，路端电压增大

3、单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于<

A、电流强度的大小，且与电流强度的平方成正比

B、电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比

C、路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比

D、各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比

4、如图所示A灯与B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度变化是<

A、A灯变亮，B灯变亮B、A灯变暗，B灯变亮

C、A灯变暗，B灯变暗D、A灯变亮，B灯变暗

5、在图所示的电路中，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时<

A、A、电流表示数变大，电压表示数变小

B、B、电流表示数变小，电压表示数变大

C、C电流表和电压表示数都变小

D、D电流表和电压表示数都变大

6、如上图所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6V变为5V，电流表读数的变化量为0.5A，则下列说法中正确的是：

<

A、A、电流表的读数变小了，电源的内阻为10Ω

B、B、电流表的读数变大了，电源的内阻为20Ω

C、C、电流表的读数变大了，电源的内阻为2Ω

D、由于不知道电流表的具体读数，因此无法计算电源的内阻

7、电动势为3V、内电阻为1

的电源只给一个额定电压为3V的小灯泡供电，若小灯泡两端的实际电压为2.5V，忽略温度对灯泡电阻的影响，则此时小灯泡的实际功率是W，小灯泡的额定功率是

。

8、如图所示电路，当变阻器滑动触头向下滑动时，请讨论电路中各电流表、电压表的示数的变化情况，其中：

电流表A1的读数将

电流表A2的读数将

电流表A3的读数将

电压表V1的读数将

电压表V2的读数将

电压表V3的读数将

9、如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=2

，R1=28

，R2=30

，R3=60

，电容C=4×

10-8F，试求：

⑴开关S断开和闭合时电容器所带电量之比

⑵开关S闭合后通过R3的电量

10、有一电动势为30V、内电阻为1

的电源，将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2

的电动机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。

11、手电筒的两节干电池用了很久后，小灯泡只能发出很微弱的光了。

把这两节干电池取出来，用电压表测量，每一节干电池两端的电压都很接近于1.5V，把它们装入电子钟里，电子钟能正常工作，试用闭合电路欧姆定律来解释这个现象。

B类

1、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度变化情况是：

A、A、B、C三灯都变亮

B、A、B灯变亮，C灯变暗

C、A灯变亮，B、C灯变暗

D、A、C灯变亮，B灯变暗

2、在如图所示的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是：

A、V变大、A1变大、A2变小

B、V变大、A1变小、A2变大

C、V变小、A1变大、A2变小

D、

V变小、A1变小、A2变大

3、一个电源对外电路负载电阻R供电，电源电动势为E，内阻为r，要让负载电阻R获得尽可能大的电压，R和r的大小关系为；

要使R中的电流尽可能大，R和r的大小关系为；

要使R消耗的功率尽可能大，R和r的大小关系为。

4、如图所示电路，变阻器R1的最大值为4Ω，此时它的有效电阻为2Ω，定值电阻R2＝6Ω，电源内阻r＝1Ω。

当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W，输出功率为12W，这时灯正常发光。

⑴电灯的电阻；

⑵当开关断开时，要使灯仍能正常发光，R1的滑片应当移到什么位置？

并求出此时电源的输出功率和电源的效率？

学

习

反

思

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