第二章第7節(jié)閉合電路歐姆定律

■復(fù)習(xí)回顧：

一、電源的作用

從能量轉(zhuǎn)化角度：

通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能

1、兩個(gè)參數(shù)E、r2、電動(dòng)勢(shì)大小E=W非/q

二、描述電源的參數(shù)及電動(dòng)勢(shì)的大小

三、（部分電路）歐姆定律

通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。（I=U/R）IRU部分電路→復(fù)習(xí)回顧：

四、如何計(jì)算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能？IRU部分電路W=UIt

對(duì)于純電阻電路？UW=UIt=R2t=I2Rt=Q★自主學(xué)習(xí)

——請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P601-3段2分鐘

1、最簡(jiǎn)單的閉合電路是由那幾部分組成的？

2、在外電路中沿電流的方向，電勢(shì)如何變化？為什么？

3、在內(nèi)電路中沿電流的方向，電勢(shì)如何變化？為什么？

溫馨提示：電源內(nèi)阻上有沒有電勢(shì)的變化？一、閉合電路

1、閉合電路

用導(dǎo)線把電源、用電器、開關(guān)連接起來就組成了一個(gè)閉合電路。

外電路：電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路.

內(nèi)電路：電源內(nèi)部是內(nèi)電路.閉合電路部分電路內(nèi)電路外電路rERK○

2、在外電路中沿電流的方向，電勢(shì)如何變化？為什么？一、閉合電路ababcd

在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極。

在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低；正電荷在靜電力的作用下從電勢(shì)高的位置向電勢(shì)低的位置移動(dòng)。

3、在內(nèi)電路中沿電流的方向，電勢(shì)如何變化？為什么？一、閉合電路

在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。

在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升”。abcdbdac電路中電勢(shì)降落關(guān)系U內(nèi)U外E結(jié)論：E=U外+U內(nèi)ErRS++

電流+電動(dòng)勢(shì)■問題探究

1、若外電路是純電阻電路,用電器的電阻為R，在時(shí)間t內(nèi)外電路中電流做功產(chǎn)生的熱為多少？?jī)?nèi)電路外電路rERKQ外=I2Rt如圖，閉合電路的電流為I

2、內(nèi)電路也有電阻r，當(dāng)電流通過內(nèi)電路時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)，內(nèi)電路中電流做功產(chǎn)生的熱是多少？Q內(nèi)=I2rt

3、電流流經(jīng)電源時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功?W非=Eq＝EIt

4、以上各能量之間有什么關(guān)系？■問題歸納

根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。W=Q外+Q內(nèi)即：

EIt=I2Rt＋I(xiàn)2rt二、閉合電路歐姆定律

1、對(duì)純電阻電路R+rEE=IR+Ir→I=2、表述：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。外電路是純電阻的電路?！]合電路歐姆定律3、說明：①U外=IR是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓.②U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓.③E=IR+IrE=U外+U內(nèi)rERKU外U內(nèi)4、歐姆定律表達(dá)式的適用范圍是什么？所描述的側(cè)重點(diǎn)各有什么不同？適用于純電阻電路E=U外

+U內(nèi)適用于一切閉合電路三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系

思考與討論：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由b向a移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表示數(shù)如何變化？SVS0ARR0abR+rE

I=U=E－Ir

1、當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流_____，路端電壓_____。減小增大

2、當(dāng)外電阻減小時(shí)，電流_____，路端電壓_____。增大減小A↓V↑→路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系

3、兩個(gè)特例：

①外電路斷路時(shí)：ErAV

R→∝，I=0，U端=E

②外電路短路時(shí)：ErAV

R=0，I=E/r，U端=0四、路端電壓U與電流I的關(guān)系

圖象的表達(dá)：

1）表達(dá)式：U外=E－IrUIOEI短

當(dāng)其坐標(biāo)原點(diǎn)表示：路端電壓和電流皆為0時(shí).

①縱坐標(biāo)截距等于電源電動(dòng)勢(shì)E.

②橫坐標(biāo)截距等于Ｉ短＝E/r.

③斜率絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻r=△U/△I.

2）圖象的物理意義斷路短路內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害。

【例題1】：如圖，Ｒ1=14Ω，Ｒ2=9Ω，當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)I1=0.2A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)I2=0.3A。求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。1AR1R22Er

解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，可列出方程組開關(guān)切換到位置2：E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r開關(guān)切換到位置1：聯(lián)立得：r=1ΩE=3V此例給出了一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法。一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法R1R2A12ErS

如果沒有電流表，只有電壓表，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電源的內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)?R1R212ErSV

【例題2】：如圖是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖象，由圖象可知，該電源的電動(dòng)勢(shì)為______V，內(nèi)阻為______Ω。1.50.91.11.31.21.00.81.4I/AU/V00.10.20.30.41.501.75

特別要注意：有時(shí)縱坐標(biāo)的起始點(diǎn)不是0，求內(nèi)阻的一般式，應(yīng)該是r=|ΔU/ΔI|。一、認(rèn)識(shí)閉合電路二、閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化三、閉合電路歐姆定律四、路端電壓與負(fù)載電阻的關(guān)系五、U—I圖象

【例題1】：一太陽能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA.若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）

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

又因?yàn)镮短＝E/r，所以r＝E/I短＝800/40＝20Ω.

所以路端電壓

U＝IR＝400mV＝0.40V，選項(xiàng)D正確.D→閉合電路歐姆定律步步高P41針對(duì)訓(xùn)練

【例題2】：如圖所示為兩個(gè)獨(dú)立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關(guān)系圖線，則（）

A．路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等

B．電流都是I1時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等

C．電路A的電動(dòng)勢(shì)大于電路B的電動(dòng)勢(shì)

D．A中電源的內(nèi)阻大于B中電源的內(nèi)阻UIOABU1I1【解析】：在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線(U—I)中，圖線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)E，圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，可見EA>EB，rA>rB.

題圖中兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I1、U1)，由R＝UI可知，路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等．由U′＝Ir可知，電流都是I1時(shí)，因r不相等，故兩電