第二章 第7節(jié) 閉合電路的歐姆定律

1、名師課堂名師課堂一點通一點通第第二二章章恒恒定定電電流流新知預習新知預習巧設計巧設計要點一要點一要點二要點二第第7 7節(jié)節(jié)閉閉合合電電路路的的歐歐姆姆定定律律創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關大沖關隨堂檢測歸納小結隨堂檢測歸納小結課下作業(yè)綜合提升課下作業(yè)綜合提升要點三要點三要點四要點四1能夠推導出閉合電路的歐姆定律能夠推導出閉合電路的歐姆定律 及其公式，知道電源的電動勢等及其公式，知道電源的電動勢等 于內、外電路上電勢降落之和。于內、外電路上電勢降落之和。2理解路端電壓與負載的關系，理解路端電壓與負載的關系， 并能用歐姆定律進行電路的分并能用歐姆定律進行電路的分 析和計算。析和計算。3掌握電源的功率、輸出

2、功率及內阻掌握電源的功率、輸出功率及內阻 的消耗功率，并能熟練地用能的的消耗功率，并能熟練地用能的 觀點來解決閉合電路的有關問題。觀點來解決閉合電路的有關問題。 讀教材讀教材填要點填要點 1閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律 (1)閉合電路組成：閉合電路組成： 外電路：是指電源外部由外電路：是指電源外部由 和和 組成的組成的電路。在外電路中沿電流方向電勢電路。在外電路中沿電流方向電勢 。 內電路：是指電源內部的電路。在內電路中，沿電內電路：是指電源內部的電路。在內電路中，沿電流方向電勢流方向電勢 。用電器用電器導線導線降低降低升高升高 (2)閉合電路中的能量轉化：閉合電路中的能量轉化： 如圖

3、如圖271所示，電路中電流為所示，電路中電流為I，在時間，在時間t內，非靜電力所做的功等于內，非靜電力所做的功等于內外電路中電能轉化為其他形式的能內外電路中電能轉化為其他形式的能的總和，即的總和，即EIt 。I2RtI2rt圖圖271正比正比反比反比純電阻純電阻EIrU外外 關鍵一點關鍵一點在閉合電路中只有純電阻電路中才存在閉合電路中只有純電阻電路中才存在在IEtI2RtI2rt的能量關系，若為非純電阻電路，只能的能量關系，若為非純電阻電路，只能有有IEtIUtI2rt。增大增大 (2)路端電壓與電流關系：路端電壓與電流關系： 公式：公式：U 。 圖像圖像(UI圖像圖像)：如圖：如圖272所示

4、是一條傾斜的直線，該直線與縱所示是一條傾斜的直線，該直線與縱軸交點的坐標表示軸交點的坐標表示 ，斜率的絕對值表，斜率的絕對值表示示 。EIr電動勢電動勢E圖圖272電源內阻電源內阻r 關鍵一點關鍵一點用電壓表直接測得的電源兩端的電壓，用電壓表直接測得的電源兩端的電壓，小于電源的電動勢，因為電壓表的內阻實際不是無窮大。小于電源的電動勢，因為電壓表的內阻實際不是無窮大。 試身手試身手夯基礎夯基礎 1只有用導線把電源、用電器連成一個只有用導線把電源、用電器連成一個_電路，電電路，電路中才有電流，用電器、電線組成路中才有電流，用電器、電線組成_電路，電源電路，電源內部是內部是_電路。在外電路中，正電荷

5、在電路。在外電路中，正電荷在_的作用下由正極移到負極，在電源中的作用下由正極移到負極，在電源中_把正電荷把正電荷從負極移動到正極。電流方向：在外電路上從從負極移動到正極。電流方向：在外電路上從_極到極到_極，在電源內部從極，在電源內部從_極到極到_極。極。答案：答案：閉合外內電場力非靜電力電源正電閉合外內電場力非靜電力電源正電源負電源負電源正源負電源負電源正2電源內部的電路，其電阻為內電阻，內電阻所降落的電源內部的電路，其電阻為內電阻，內電阻所降落的電壓稱為電壓稱為_；電源外部的電路，其兩端電壓稱為；電源外部的電路，其兩端電壓稱為_或或_電壓。電動勢與內、外電壓的關電壓。電動勢與內、外電壓的關

6、系可表示成：系可表示成：_，該式適用于任何閉合電路。，該式適用于任何閉合電路。答案：答案：內電壓外電壓路端內電壓外電壓路端EU外外U內內3某閉合電路的路端電壓與電流的某閉合電路的路端電壓與電流的關系圖像如圖關系圖像如圖273所示，由所示，由圖知，閉合電路中的電源的電圖知，閉合電路中的電源的電動勢為動勢為_，電源的內電，電源的內電阻為阻為_。圖圖273答案：答案：2 V4 答案：答案：BD 1確定電源的電動勢和內阻確定電源的電動勢和內阻 (1)由由EUIr知，只要知道兩組知，只要知道兩組U、I的值的值(U1、I1，U2、I2)，就可以通過解方程組，求出，就可以通過解方程組，求出E、r的值。的值。

7、 2解決閉合電路問題的一般步驟解決閉合電路問題的一般步驟 (1)分析電路：認清各元件的串、并聯(lián)關系，必要時分析電路：認清各元件的串、并聯(lián)關系，必要時畫等效電路圖，特別注意電壓表和電流表對應的電路。畫等效電路圖，特別注意電壓表和電流表對應的電路。 (2)求總電流求總電流I：若已知內、外電路上所有電阻的阻值：若已知內、外電路上所有電阻的阻值和電源電動勢，可用閉合電路歐姆定律直接求出；若內、和電源電動勢，可用閉合電路歐姆定律直接求出；若內、外電路上有多個未知電阻，可利用某一部分電路的已知電外電路上有多個未知電阻，可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流流和電壓求總電流I；當以上方法都行不通時，可以

8、應用；當以上方法都行不通時，可以應用聯(lián)立方程求出聯(lián)立方程求出I。 (3)各部分的電壓、電流：根據串、并聯(lián)電路的特點各部分的電壓、電流：根據串、并聯(lián)電路的特點或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流。或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流。 (4)注意適用條件：外電路含有非純電阻元件時注意適用條件：外電路含有非純電阻元件時(如電如電動機、電解槽等動機、電解槽等)，不能直接用歐姆定律解決電流問題，不能直接用歐姆定律解決電流問題，可以根據串、并聯(lián)電路特點或能量守恒定律進行列式計算?？梢愿鶕?、并聯(lián)電路特點或能量守恒定律進行列式計算。 名師點睛名師點睛不特殊指明時，電壓表內阻可認為無窮不特殊指明

9、時，電壓表內阻可認為無窮大大(相當于斷路相當于斷路)。電流表的內阻認為是零。電流表的內阻認為是零(即相當于導線即相當于導線)。 1如圖如圖274所示的電路中，所示的電路中，當當S閉合時，電壓表和電流表閉合時，電壓表和電流表(理想電理想電表表)的讀數分別為的讀數分別為1.6 V和和0.4 A，當，當S斷開時，它們的示數變?yōu)閿嚅_時，它們的示數變?yōu)?.7 V和和0.3 A，則電源的電動勢和內阻各為多少？，則電源的電動勢和內阻各為多少？圖圖274審題指導審題指導(1)明確明確S閉合前后閉合前后R1和和R2的連接方式。的連接方式。(2)明確電壓表所測電壓為路端電壓。明確電壓表所測電壓為路端電壓。解析解析

10、當當S閉合時，閉合時，R1和和R2并聯(lián)接入電路，由閉合電路歐并聯(lián)接入電路，由閉合電路歐姆定律得：姆定律得：U端端1EI1r，代入數據得：，代入數據得：E1.60.4r當當S斷開時，只有斷開時，只有R1接入電路，由閉合電路歐姆定律得：接入電路，由閉合電路歐姆定律得：U端端2EI2r，代入數據得：代入數據得：E1.70.3r聯(lián)立得：聯(lián)立得：E2 V，r1 答案答案2 V1 解決這類問題應該充分利用題設條件，結合閉合電解決這類問題應該充分利用題設條件，結合閉合電路歐姆定律列方程求解，在求解過程中要注意電流的變路歐姆定律列方程求解，在求解過程中要注意電流的變化，因為電流是連接內外電路的紐帶。化，因為電

11、流是連接內外電路的紐帶。 閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。其分析的一般思路為：生變化。其分析的一般思路為： (1)確定電路的外電阻確定電路的外電阻R外總外總如何變化：當外電路的如何變化：當外電路的任何一個電阻增大任何一個電阻增大(或減小或減小)時，電路的總電阻一定增大時，電路的總電阻一定增大(或或減小減小)；若電鍵的閉合使串聯(lián)的用電器增多，總電阻增；若電鍵的閉合使串聯(lián)的用電器增多，總電阻增大；若電鍵的閉合使并聯(lián)的支路增多，總電阻減小。大

12、；若電鍵的閉合使并聯(lián)的支路增多，總電阻減小。 (5)由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化。的電壓如何變化。 (6)確定支路兩端電壓如何變化以及通過各支路的電確定支路兩端電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化流如何變化(可利用串聯(lián)電路的電壓關系、并聯(lián)電路的電可利用串聯(lián)電路的電壓關系、并聯(lián)電路的電流關系流關系)。 名師點睛名師點睛電路中任一電阻增大電路中任一電阻增大(減小減小)，則該電阻，則該電阻兩端的電壓一定會增大兩端的電壓一定會增大(減小減小)，而通過該電阻的電流會，而通過該電阻的電流會減小減小(增大增大)。 2(2011海南高考

13、海南高考)如圖如圖275 ，E為內阻不能忽略的電池，為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，為定值電阻，S0、S為開關，為開關， 與與 分別為電壓表與電流表。初始時分別為電壓表與電流表。初始時S0與與S均閉合，現將均閉合，現將S斷開，則斷開，則()圖圖275A 的讀數變大，的讀數變大， 的讀數變小的讀數變小B 的讀數變大，的讀數變大， 的讀數變大的讀數變大C 的讀數變小，的讀數變小， 的讀數變小的讀數變小D 的讀數變小，的讀數變小， 的讀數變大的讀數變大 解析解析S斷開相當于電阻變大，總電流減小，故端電斷開相當于電阻變大，總電流減小，故端電壓增大，壓增大， 的讀數變大，把的讀數變大，

14、把R1歸為內阻，則歸為內阻，則R3中的電壓也中的電壓也增大，增大，R3中的電流也增大，電流表示數變大，故中的電流也增大，電流表示數變大，故B正確。正確。 答案答案B 此類問題解題思路是：先判斷電阻變化情況，然后此類問題解題思路是：先判斷電阻變化情況，然后根據根據IE/(Rr)判斷電流變化情況，再判斷路端電壓變判斷電流變化情況，再判斷路端電壓變化情況，然后根據串、并聯(lián)的知識判斷電表示數變化或化情況，然后根據串、并聯(lián)的知識判斷電表示數變化或某一電阻、用電器等電流、電壓和功率的變化。某一電阻、用電器等電流、電壓和功率的變化。圖圖276 名師點睛名師點睛當當Rr時，電源的輸出功率最大，但時，電源的輸出

15、功率最大，但效率僅為效率僅為50%，只有外電路斷路時電源的效率才可能達，只有外電路斷路時電源的效率才可能達到到100%。 3如圖如圖277所示，線段所示，線段A為為某電源的某電源的UI圖線，線段圖線，線段B為某電阻為某電阻的的UI圖線，當上述電源和電阻組圖線，當上述電源和電阻組成閉合電路時，求：成閉合電路時，求： 圖圖277(1)電源的輸出功率電源的輸出功率P出出多大？多大？(2)電源內部損耗的電功率是多少？電源內部損耗的電功率是多少？(3)電源的效率電源的效率多大？多大？ 思路點撥思路點撥對圖像問題要做到四看：看橫、縱坐標對圖像問題要做到四看：看橫、縱坐標軸上的截距，看圖線的斜率，看圖像的交

16、點，在此基礎上軸上的截距，看圖線的斜率，看圖像的交點，在此基礎上進行正確的分析判斷。進行正確的分析判斷。答案答案(1)4 W(2)2 W(3)66.7 % 電源的電源的UI圖線與電阻的圖線與電阻的UI圖線的物理意義不同，圖線的物理意義不同，前者是路端電壓與電路電流的函數關系；后者是加在電阻前者是路端電壓與電路電流的函數關系；后者是加在電阻兩端的電壓與通過的電流的函數關系。從圖像中能知道哪兩端的電壓與通過的電流的函數關系。從圖像中能知道哪些物理量及從兩個圖像能求出哪些物理量是解題的關鍵。些物理量及從兩個圖像能求出哪些物理量是解題的關鍵。 電容器是一個儲存電能的元件。在直流電路中，當電容器是一個儲

17、存電能的元件。在直流電路中，當電容器充放電時，電路里有充放電電流，一旦電路達到電容器充放電時，電路里有充放電電流，一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大的穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大的元件，在電容器處電路看作是斷路，畫等效電路時，可元件，在電容器處電路看作是斷路，畫等效電路時，可以先把它去掉。以先把它去掉。 1分析和計算含有電容器的直流電路分析和計算含有電容器的直流電路 (1)電路穩(wěn)定時：電容器所在支路相當于斷路。因此，電路穩(wěn)定時：電容器所在支路相當于斷路。因此，該支路上的電阻兩端無電壓，該電阻相當于導線。該支路上的電阻兩端無電壓，該電阻相當于導線。 (2

18、)當電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時：電容器兩端當電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時：電容器兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。 (3)電路中的電流、電壓變化時：將會引起電容器的電路中的電流、電壓變化時：將會引起電容器的充放電。如果電容器兩端的電壓升高，電容器將充電；充放電。如果電容器兩端的電壓升高，電容器將充電；反之電容器放電，通過與電容器串聯(lián)的電阻的電荷量等反之電容器放電，通過與電容器串聯(lián)的電阻的電荷量等于電容器帶電量的變化。于電容器帶電量的變化。 2解答含電容器電路問題的步驟解答含電容器電路問題的步驟 (1)應用電路的有關規(guī)律分析出電容器兩極板間的電應用電路的有關規(guī)

19、律分析出電容器兩極板間的電壓及其變化情況。壓及其變化情況。 (2)根據平行板電容器的相關知識進行分析求解。根據平行板電容器的相關知識進行分析求解。 圖圖278 4如圖如圖278所示，電容器所示，電容器C16 F，C23 F，電阻，電阻R16 ，R23 。C、D為兩端點，為兩端點，當開關當開關S斷開時，斷開時，A、B兩點間的兩點間的電壓電壓UAB為多少？當為多少？當S閉合時，電容器閉合時，電容器C1的電荷量改變了多的電荷量改變了多少？少？(已知電壓已知電壓U18 V) 思路點撥思路點撥與電容器串聯(lián)的電阻兩端等電勢。與電容器串聯(lián)的電阻兩端等電勢。 解析解析在電路中電容器在電路中電容器C1、C2的作

20、用是斷路，當開的作用是斷路，當開關關S斷開時，電路中無電流，斷開時，電路中無電流，B、C等電勢，等電勢，A、D等電勢。等電勢。因此因此UABUACUDC18 V。當當S斷開時，電容器斷開時，電容器C1所帶電荷量為所帶電荷量為Q1C1UAC610618 C1.08104 C。Q1C1UAC610612 C0.72104 C。電容器電容器C1所帶電荷量的變化量為：所帶電荷量的變化量為：QQ1Q13.6105 C?！啊碧柋硎緶p少。號表示減少。答案答案18 V減少了減少了3.6105 C 電容器極板間有絕緣介質，直流電流不能通過，因電容器極板間有絕緣介質，直流電流不能通過，因此電阻與電容器串聯(lián)時，電阻

21、無電流通過，電阻兩端電此電阻與電容器串聯(lián)時，電阻無電流通過，電阻兩端電壓為零；電阻與電容器并聯(lián)時，電容器兩端電壓與電阻壓為零；電阻與電容器并聯(lián)時，電容器兩端電壓與電阻兩端電壓相等。兩端電壓相等。1(對應要點一對應要點一)某電池當外電路斷開時的路端電壓為某電池當外電路斷開時的路端電壓為3 V，接上接上8 的負載電阻后其路端電壓降為的負載電阻后其路端電壓降為2.4 V，則可以斷，則可以斷定該電池的電動勢定該電池的電動勢E和內阻和內阻r為為 ()AE2.4 Vr1 BE3 Vr2 CE2.4 Vr2 DE3 Vr1 解析：解析：由題知，電源的電動勢為由題知，電源的電動勢為3 V，接入外電阻，外電，接入外電阻，外電壓為壓為2.4 V，IU/R0.3 A，由，由IE/(Rr)解得解得r2 。答案：答案：B2(對應要點二對應要點二)如圖如圖279所示，所示，A、B、C三只電燈均能發(fā)光，當把三只電燈均能發(fā)光，當把滑動變阻器的觸頭滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，向下滑動時，三只電燈亮度的變化是三只電燈亮度的變化是 ()AA、B、C都變亮都