闭合电路的欧姆定律4

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1、闭合电路欧姆定律要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点1.电源(1)电源是一种把其他形式能转化为电能的一种装置，能使其两极间有电压.(2)电源的电动势E①数值上等于电源未接入电路(即断路)时两极间电压，E=U断，单位：伏.②电动势是反映电源把其他形式能转化为电能的本领的物理量，只由电源本身结构特性决定，与电路无关③电源提供的电能W=qE=IEt，总功率P总=IE.要点·疑点·考点2.电路(1)内电路：电源两极(不含两极)以内，电流从电源内部通过时形成的通路，该通路上也有电阻被称为内电阻r内电压：内电路(即内电阻)两端的电压，U内=Ir.靠

2、近正极处电势比靠近负极处的电势低，电流由负极流向正极.内电路中内电阻消耗电能转化为内能(发热)P内=IU内=I2r.要点·疑点·考点(2)外电路：接在电源两极(包括两极)之间的所有元件线路总体，这部分的总电阻称为外电阻这部分两端即电源两极间的电压称为外电压也叫路端电压.正极电势比负极电势高，电流由正极流向负极.外电路中消耗的电能转化为其他形式的能，输出功率即外电路消耗的电功率，P外=IU外供电效率:=P出/P总＝U外/E内电路与外电路中的总电流是相同的，内电路与外电路的电压总和一定等于电源的电动势，U内+U外＝E内电路与外电路中消耗的电能之和等于电源把其它形式能转化

3、过来的电能，IU内+IU外=IE.要点·疑点·考点3.闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流与电源电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比.(2)公式：I＝E/(R+r).(3)适用条件：纯电阻电路.要点·疑点·考点4.纯电阻闭合电路中变量分析(1)保持不变的量只有电源的电动势和内电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻的改变而改变(2)变化关系：电流I=E/(R+r).内电压U内＝Ir=Er/(R+r).外电压U外＝E-Ir.总功率P总＝IE.要点·疑点·考点输出功率:P出=I2R=供电效率:=R/(R+r).由以上各式可看出当外电阻R增大时，电流减小，内电压U

4、内减小，外电压U外增大，总功率P总减小，效率η变大.输出功率却不是单调变化，当外电阻R=r时P出有最大值E2/4r.要点·疑点·考点(3)路端电压随电流变化的U-I图像，如图10-3-1所示.要点·疑点·考点①图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势E.②图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流I短=E/r.③图线斜率值(tan)表示电源的内电阻r=△U/△I.【注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立课前热身1.断路状态和短路状态各有什么特点?【答案】断路：外电阻R外→∞，外电压U外=E,内电压U内=0，I=0.短路：R外=

5、0，U外=0,U内=E,I=E/r很大，但不能说无穷大.课前热身2.手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表的示数很接近3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作下列说法中正确的是(BD)A.这两节干电池的电动势减小了很多B.这两节干电池的内电阻增大了很多C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡的额定电压小D.这台电子钟正常工作时，电流一定比手电筒里的小灯泡的正常工作电流小课前热身3.电源电动势为E，内阻为r，大致画出输出功率随外电阻的变化关系图像.【答案】如图10-3-2所示.能力·思维·方

6、法【例1】一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为400mA，若将该电池板与一阻值为2Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(D)A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V能力·思维·方法【解析】此题考查电源电动势与路端电压的区别以及闭合电路中的断路与短路的特征.由题中已知条件知电源电动势即为开路电压，即E=800mV=0.8V,短路电流为Imax=400mA=0.4A，可知电源内阻为r=E/Imax=2Ω则当该电池板与一阻值也为2Ω的电阻器连成一闭合电路时，它的路端电压为:能力·思维·方法【解题回顾】纯电阻电路中电动势与内外电压的关系

7、可以看做是内外电阻串联分压，遵从与电阻成正比规律，电压总和等于电动势.本题最后一步也可以看做是根据这一规律列式求解的.能力·思维·方法【例2】如图10-3-3所示，R1=9,R2=30,S闭合时，电压表(不计内阻)V的读数为11.4V，电流表(不计内阻)A的读数为0.2A；S断开时，电流表A的读数为0.3A.能力·思维·方法求：(1)电阻R3的阻值(2)电源的电动势和内阻能力·思维·方法【解析】电压表测量的是路端电压U.(1)S闭合时R2和R3并联，R3两端的电压U3=U2=I2R2=0.2×30=6(V)，R1两端的电压U1=