第二章

恒定電流7閉合電路的歐姆定律學習目標

1.了解內電路、外電路，知道電動勢等于內外電路電勢降落之和.2.掌握閉合電路歐姆定律并會進行有關計算.3.會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負載的關系.內容索引知識探究題型探究達標檢測知識探究1一、閉合電路的歐姆定律導學探究如圖1為閉合電路的組成.(1)在外、內電路中，沿著電流方向，各點電勢如何變化？

在外電路中沿電流方向電勢降低；在內電路中沿電流方向電勢升高.答案圖1(3)閉合電路的電流I與電動勢E、外電阻R和內電阻r的關系怎樣？(2)若電源電動勢為E，電路中的電流為I，在t時間內非靜電力做功多少？內外電路中產生的焦耳熱分別為多少？它們之間有怎樣的關系？EIt

I2rt

I2Rt

EIt＝I2Rt＋I2rt答案答案圖1知識梳理1.內、外電路中的電勢變化外電路中電流由電源

流向

，沿電流方向電勢

，內電路中電流由電源

流向

，沿電流方向電勢______.2.閉合電路中的能量轉化如圖2所示，電路中電流為I，在時間t內，

等于內、外電路中電能轉化為其他形式的能的總和，即EIt＝

.正極負極降低負極正極升高非靜電力做的功I2Rt＋I2rt圖23.閉合電路的歐姆定律(1)內容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成

，跟內、外電路的

成反比.(2)公式：I＝_______(適用于純電阻電路)(3)其他兩種表達形式E＝U外＋

(適用于任意電路)E＝IR＋

(適用于純電阻電路)正比電阻之和U內Ir即學即用判斷下列說法的正誤.(1)電動勢越大，閉合電路的電流越大.(

)(2)電源電動勢和內阻一定時，外電阻越大，電流越小.(

)(3)E＝U＋Ir適用于任何電路.(

)(4)某電源電動勢為10V，內阻為2Ω，外接一線圈電阻為8Ω的電動機，則電路中的電流為1A.(

)×√√×二、路端電壓與負載的關系導學探究(1)在如圖3所示的電路中，電源的電動勢E＝10V，內電阻r＝1Ω，試求當外電阻分別是3Ω、4Ω、7Ω時所對應的路端電壓.通過數據計算，你發現了怎樣的規律？答案外電壓分別為7.5V、8V、8.75V.隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大.圖3(2)如圖4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U－I圖象，圖線與縱軸的交點、與橫軸交點(縱坐標從零開始)、斜率的絕對值的物理意義各是什么？答案圖41.路端電壓與負載的關系(1)路端電壓的表達式：U＝

.(2)路端電壓隨外電阻的變化規律①當外電阻R增大時，由I＝

可知電流I

，路端電壓U＝E－Ir______.

②當外電阻R減小時，由I＝

可知電流I

，路端電壓U＝E－Ir______.③兩種特殊情況：當外電路斷開時，電流I變為

，U＝

.即斷路時的路端電壓等于

.當電源短路時，外電阻R＝0，此時I＝.知識梳理E－Ir減小增大增大減小0E電源電動勢2.路端電壓與電流的關系圖象(圖5)(1)U軸截距表示

，縱坐標從零開始時，I軸截距等于__________.(2)直線

等于電源的內阻，即內阻r＝_____.電源電動勢短路電流斜率的絕對值圖5即學即用判斷下列說法的正誤.(1)在閉合電路中，外電阻越大，路端電壓越大.(

)(2)電路斷開時，電路中的電流為零，路端電壓也為零.(

)(3)外電路短路時，電路中的電流無窮大.(

)(4)在U－I圖象中，無論縱坐標是否從零開始，I軸截距都等于短路電流.(

)×√××2題型探究一、閉合電路歐姆定律的應用閉合電路歐姆定律的幾種表達形式(2)電壓形式：E＝Ir＋IR或E＝U內＋U外，表明電源電動勢在數值上等于電路中內、外電壓之和.(3)能量形式：qE＝qU外＋qU內，是能量轉化本質的顯現.(4)功率形式：IE＝IU外＋IU內或IE＝IU外＋I2r.例1

在圖6所示的電路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，當a、b兩點間接理想的電流表時，其讀數為0.5A；當a、b兩點間接理想的電壓表時，其讀數為1.8V.求電源的電動勢和內電阻.圖6答案解析3V

1Ω當a、b兩點間接理想的電流表時，R1被短路，回路中的電流I1＝0.5A，由閉合電路歐姆定律得：E＝I1(R2＋r) ①當a、b兩點間接理想的電壓表時，由閉合電路歐姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r) ②聯立①②并代入數據，解得：E＝3V，r＝1Ω.規律總結解決閉合電路問題的一般步驟1.分析電路特點：認清各元件之間的串并聯關系，特別要注意電壓表測量哪一部分的電壓，電流表測量流過哪個用電器的電流；2.應用閉合電路的歐姆定律求干路中的電流；3.根據部分電路的歐姆定律和電路的串并聯特點求出部分電路的電壓和電流.針對訓練1

如圖7所示，電源電動勢為6V，內阻為1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動變阻器R3阻值變化范圍為0～10Ω，求電路中的總電流的變化范圍.圖7答案解析0.55A～1A當R3阻值為零時，R2被短路，外電阻最小，電流最大.R外＝R1＝5Ω，二、U－I圖象的理解和應用

圖8答案解析√√在本題的U－I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；針對訓練2

(多選)如圖9所示，甲、乙為兩個獨立電源(外電路為純電阻)的路端電壓與通過它們的電流I的關系圖線，下列說法中正確的是A.電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢B.電源甲的內阻小于電源乙的內阻C.路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等D.電流都是I0時，兩電源的內電壓相等

圖9答案解析√√圖線與U軸交點的坐標值表示電動勢的大小，由圖線可知，甲與U軸交點的坐標值比乙的大，表明甲的電動勢大于乙的電動勢，故A正確；圖線的斜率的絕對值表示電源內阻(電動勢與短路電流的比值)，圖線甲的斜率大于圖線乙的斜率，表明甲的內阻大于乙的內阻，故B錯誤；甲、乙兩圖線的交點坐標為(I0，U0)，外電路是純電阻說明兩電源的外電阻相等，故C正確；電源的內電壓等于通過電源的電流與電源內阻的乘積，即U內＝Ir，因為甲的內阻比乙的內阻大，所以當電流都為I0時，甲電源的內電壓較大，故D錯誤.故選A、C.達標檢測31.將內阻為0.5Ω的電池組與阻值為0.75Ω的電阻、標有“6V

7.2W”的小燈泡串聯，就可以使這個小燈泡正常發光，由此可知，所用電池組的電動勢是A.6V B.7.5VC.9V D.10.5V答案√12342.(多選)如圖10所示電路中，電源電動勢E＝9V、內阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列說法中正確的是A.當S斷開時，UAC＝9VB.當S閉合時，UAC＝9VC.當S閉合時，UAB＝7.5V，UBC＝0D.當S斷開時，UAB＝0，UBC＝0答案√1234圖10√解析3.(多選)如圖11所示為閉合電路中兩個不同電源的U－I圖象，則下列說法中正確的是A.電動勢E1＝E2，短路電流I1>I2B.電動勢E1＝E2，內阻r1>r2C.電動勢E1>E2，內阻r1>r2D.當工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大√答案解析√1234圖11由閉合電路的歐姆定律得E＝U＋Ir.當I＝0時電動勢E等于路端電壓U，即U－I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U＝0時I＝

，U－I圖線和I軸的交點就是短路電流，由題圖知I1>I2，A正確.而r＝

，即圖線的斜率的絕對值表示電源的內阻，由題圖知r1<r2，B、C錯誤.當工作電流變化量相同時，因為r1<r2，電源2內電壓變化較大，由閉合電路的