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课件网) 第七节 闭合电路的欧姆定律 学习目标：1.能够推导出闭合电路的欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外 电路上电势降落之和． 2．理解路端电压与负载的关系，并能用欧姆定律进行电路的分析和计算． 3．掌握电源的功率、输出功率及内阻的消耗功率，并能熟练地用能的观点来解决闭合电路的有关问题． 重点难点：闭合电路欧姆定律的理解和应用． 易错问题：路端电压与电动势的关系． 一、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路组成 (1)外电路：是指电源外部的电路，在外电路中，沿电流方向电势 ． (2)内电路：是指电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势 ． 降低 升高 2．闭合电路中的能量转化 如图2－7－1所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力所做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝ . 图2－7－1 I2Rt＋I2rt 3．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 ． (2)公式：I＝ . (3)适用范围： 电路． (4)常用的变形公式及适用范围 ①公式：E＝ ＋U内或U＝ . ②适用范围：任何闭合电路． 正比 反比 纯电阻 U外 E－Ir 二、路端电压与负载的关系 1．路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝ . (2)图象(U－I图象)：如图2－7－2所示是一条倾斜的直线，该直线与纵轴交点的坐标表示 ，斜率的绝对值表示 ． 图2－7－2 E－Ir 电动势 内阻 2．路端电压随外电阻的变化规律 (1)外电阻R增大时，电流I ，外电压U ，当R增大到无限大(断路)时，I＝ ，U＝ . (2)外电阻R减小时，电流I ，外电压U ，当R减小到零时，I＝ ，U＝ . 减小 增大 0 E 增大 减小 E/r 0 一、闭合电路欧姆定律的应用 1．解决闭合电路问题的一般步骤 (1)认清外电路上各元件的串、并联关系，必要时需画出等效电路图帮助分析．要特别注意电流表和电压表所对应的电路． (2)求总电流I：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路的欧姆定律直接求出；若内外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出I. (3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流． (4)当外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，不能应用闭合电路的欧姆定律求解干路电流，也不能应用部分电路欧姆定律求解该部分的电流，若需要时只能根据串、并联的特点或能量守恒定律计算． 2．闭合电路的动态分析问题 闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化的问题分析的基本步骤是： (1)认识电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象； (2)由局部电阻变化判断总电阻的变化 ； (3)由 判断总电流的变化； (4)据U＝E－Ir判断路端电压的变化； (5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分电路电压及电流的变化． 1．在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)，通过该电阻的电流一定会减小(或增大)． 2．讨论定值电阻上电压(电流)的变化时，可用部分电路欧姆定律分析，当讨论可变电阻R上的电压(电流)变化时，不能再用I＝ 分析，因它的电阻变化，电压也变化，I不好确定，只能从串、并联的特点进行分析． 二、路端电压与电流的关系图象 1.由U＝E－Ir可知给定的电源E、r认为不变，故U－I图象为一条倾斜的直线，如图2－7－3所示． 图2－7－3 2．电阻的U－I图象与电源的U－I图象的比较 部分电路的欧姆定律 闭合电路的欧姆定律 U－I图象 部分电路的欧姆定律 闭合电路的欧姆定律 研究对象 对某一固定电阻而言，两端电压 ... ...
