閉合電路的歐姆定律目標定位 1.了解內(nèi)電路、外電路，知道電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和.2.掌握閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，理解各物理量及公式的物理意義.3.會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負載的關(guān)系一、閉合電路的歐姆定律問題設(shè)計閉合電路由外電路和內(nèi)電路組成，用電器、導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路已知電源電動勢為e，內(nèi)電阻為r，外電阻為r，設(shè)電路中電流為i.1在外電路中沿著電流方向，電勢如何變化？在電源內(nèi)部電勢如何變化？答外電路中，沿電流方向電勢降低；內(nèi)電路中，沿電流方向電勢升高2在時間t內(nèi)，外電路和內(nèi)電路產(chǎn)學(xué)生的焦耳熱各是多少？電源非靜電力做功是多少？它們之間有怎樣的關(guān)系？答外電路產(chǎn)學(xué)生的焦耳熱為i2rt，內(nèi)電路產(chǎn)學(xué)生的焦耳熱為i2rt，非靜電力做功為eit.根據(jù)能量守恒定律有：eiti2rti2rt.3你能進一步得出電路中的電流與電動勢e、外電阻r和內(nèi)電阻r的關(guān)系嗎？答eirir或i要點提煉1電源非靜電力做功等于內(nèi)、外電路消耗的電能2閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比(2)公式：i(3)其它兩種表達形式：eu外u內(nèi)，或?qū)懗蒭irir這就是說，電源的電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和延伸思考閉合電路歐姆定律的三種表達形式的適用范圍是否？答不i和eirir只適用于外電路是純電阻的電路eu外u內(nèi)適用于任何電路二、路端電壓與負載的關(guān)系問題設(shè)計1在如圖1所示的電路中，電源的電動勢e10 v，內(nèi)電阻r1 ，試求當外電阻分別是3 、4 、7 時所對應(yīng)的路端電壓通過數(shù)據(jù)計算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？再通過公式論證你的結(jié)論是否正確圖1答外電壓分別為7.5 v、8 v、8.75 v隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大當外電阻r增大時，由i可知電流i減小，路端電壓ueir增大2.如圖2所示，以電路中的電流為橫軸，路端電壓為縱軸，建立路端電壓u與電流i的ui圖象圖線與縱軸交點的物理意義是什么？縱坐標從零開始時，圖線與橫軸交點的物理意義是什么？直線斜率絕對值的物理意義又是什么？圖2答圖線與縱軸的交點表示電源的電動勢；圖線與橫軸的交點表示短路電流；圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，即r|.要點提煉1路端電壓的表達式：ueir.2路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當外電阻r增大時，由i可知電流i減小，路端電壓ueir增大(2)當外電阻r減小時，由i可知電流i增大，路端電壓ueir減小(3)兩種特殊情況：當外電路斷開時，電流i變?yōu)?，ue.這就是說，斷路時的路端電壓等于電源電動勢當電源兩端短路時，外電阻r0，此時i.3.路端電壓與電流的關(guān)系圖象如圖3所示圖3(1)在圖象中u軸截距表示電源電動勢，縱坐標從零開始時，i軸截距等于短路電流(2)直線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即內(nèi)阻r|.一、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用例1如圖4所示，電源電動勢為6 v，內(nèi)阻為1 ，r15 ，r210 ，滑動變阻器r3阻值變化范圍為0 10 ，求電路中的總電流的變化范圍圖4解析當r3阻值為零時，r2被短路，外電阻最小，電流最大r外r15 ，i a1 a.當r3阻值為10 時，外電阻最大，電流最小r并5 ，r外r1r并10 ，i a0.55 a.答0.55 1 a二、ui圖象的理解和應(yīng)用例2如圖5所示為某一電源的ui圖線，由圖可知()圖5a電源電動勢為2 vb電源內(nèi)電阻為c電源短路時電流為6 ad電路路端電壓為1 v時，電路中電流為5 a解析在本題的ui圖線中，縱軸截距表示電源電動勢，a正確；橫軸截距表示短路電流，c錯誤；圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，則r 0.2 ，b錯誤；當路端電壓為1 v時，內(nèi)電阻分得的電壓u內(nèi)eu外2 v1 v1 v，則電路中的電流i a5 a，d正確答ad針對訓(xùn)練如圖6所示，為閉合電路中兩個不同學(xué)電源的ui圖象，則兩電源的電動勢和內(nèi)阻的關(guān)系為()圖6ae1r2be1e2r1r2ce1e2r1e2r1i2b電動勢e1e2，內(nèi)阻r1r2c電動勢e1e2，內(nèi)阻r1r2d當工作電流變化量時，電源2的路端電壓變化較大答ad解析由閉合電路的歐姆定律得euir.當i0時電動勢e等于路端電壓u，即ui圖線和u軸的交點就是電源電動勢，由題圖知，兩電源的電動勢相等當u0時i，ui圖線和i軸的交點就是短路電流，由題圖知i1i2，a正確而r|，即圖線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，由題圖知r1r2，b、c錯誤當工作電流變化量時，因為r1eb，圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，所以rarb，故b正確8.如圖4所示為兩個獨立電路a和b的路端電壓與其總電流i的關(guān)系圖線，則()圖4a路端電壓都為u1時，它們的外電阻相等b電流都是i1時，兩電源內(nèi)電壓相等c電路a的電源電動勢大于電路b的電源電動勢da中電源的內(nèi)阻大于b中電源的內(nèi)阻答acd解析在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線(ui)中，圖線在u軸上的截距表示電源電動勢e，圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可見eaeb，rarb.圖中兩直線的交點坐標為(i1，u1)，由r可知，路端電壓都為u1時，它們的外電阻相等由uir可知，電流都是i1時，因r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等所以選項a、c、d正確9電路圖如圖5甲所示，若電阻r阻值未知，電源電動勢和內(nèi)阻也未知，電源的路端電壓u隨電流i的變化圖線及外電阻的ui圖線分別如圖乙所示，求：圖5(1)電源的電動勢和內(nèi)阻；(2)電源的路端電壓；(3)電源的輸出功率答(1)4 v1 (2)3 v(3)3 w解析(1)由題圖乙所示ui圖線知：電源電動勢e4 v，短路電流i短4 a，故內(nèi)阻r1 .(2)由題圖知：電源與電阻構(gòu)成閉合回路時對應(yīng)路端電壓u3 v.(3)由題圖知：r3 ，故p出i2r3 w.題組四綜合應(yīng)用10.如圖6所示的電路中，當開關(guān)s接a點時，標有“5 v2.5 w”的小燈泡l正常發(fā)光，當開關(guān)s接b點時，通過電阻r的電流為1 a，此時電阻r兩端的電壓為4 v求：圖6(1)電阻r的阻值；(2)電源的電動勢和內(nèi)阻答(1)4 (2)6 v2 解析(1)電阻r的阻值為r 4 .(2)當開關(guān)接a時，有eu1i1r，又u15 v，i1 a0.5 a.當開關(guān)接b時，有eu2i2r，又u24 v，i21 a，聯(lián)立解得e6 v，r2 .11如圖7所示電路中，電源電動勢e12 v ，內(nèi)電阻r1.0 ，電阻r19.0 ，r215 ，電流表a示數(shù)為0.40 a ，求電阻r3的阻值和它消耗的電功率圖7答30 1.2 w 解析r2兩端電壓為：u2i2r20.4156 v內(nèi)阻r及r1兩端電壓為：ueu21266 v干路中電流為：i0.6 ar3中電流為：i3ii20.2 ar2和r3并聯(lián)，電壓相等即u2u36 vr3阻值為：r330 r3功率為：p3u3i31.2 w12.如圖8所示電路中，電源電動勢e12 v，內(nèi)阻r2 ，r14 ，r26 ，r33 .圖8(1)若在c、d間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是多少？(2)若在c、d間連一個理想電流表，其讀數(shù)是多少？答(1