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第2课时闭合电路欧姆定律及应用
目标要求1.了解电动势的物理意义,理解并掌握闭合电路的欧姆定律。2.会用闭合电路欧
姆定律分析电路的动态变化。3.会计算涉及电源的电路功率。4.掌握路端电压和电流的关系及
电源的U-I图像。
考点一闭合电路欧姆定律
1.电源
(1)电动势
W
①定义:非静电力所做的功与所移动的电荷量的比值,E=;
q
②物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源
没有接入电路时两极间的电压。
(2)内阻:电源内部导体的电阻。
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比;
E
(2)公式:I=(只适用于纯电阻电路);
R+r
(3)其他表达形式
①电势降落表达式:E=U+U或E=U+Ir;(适用于任意电路)
外内外
2
②功率表达式:EI=UI+Ir。
3.路端电压与外电阻的关系
EE
(1)一般情况:U=IR=·R=,当R增大时,U增大;
R+r1+r
R
(2)特殊情况:
①当外电路断路时,I=0,U=E;
E
②当外电路短路时,I=,U=0。
短
r
4.总电阻变化的几种情况
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支
路增多时,电路的总电阻减小。
(3)在如图甲所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R与用电器并
并
联,另一段R与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R的变化趋势一致。
串串
(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R组成的如图乙所示的电路中,两支路电阻越趋于相
0
等,乙图中电路电阻越大,两支路电阻相等时,乙图中电路电阻最大。
例1有一电池,外电路断开时的断路电压为3.0V,外电路接上阻值为8.0Ω的负载电阻后
路端电压降为2.4V,则可以确定电池的电动势E和内电阻r为()
A.E=2.4Vr=1.0Ω
B.E=2.4Vr=2.0Ω
C.E=3.0Vr=2.0Ω
D.E=3.0Vr=1.0Ω
答案C
解析外电路断开时的断路电压为3.0V,则电池的电动势E=3.0V。当外电路接上阻值为
8.0Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V,由U=IR,U=E-Ir,得r=2.0Ω,故C正确。
例2(2023·江苏淮安市期末)如图所示的闭合电路,电源的电动势E、内阻r保持不变,R1
为定值电阻,水平放置的平行金属板间有一带电质点P处于静止状态;现将滑动变阻器R2
的滑片向b端滑动,电表为理想电表,则()
A.电压表的示数减小
B.带电质点P将向上运动
C.电流表的示数增大
D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
答案B
解析将滑动变阻器R的滑片向b端滑动,则R接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,
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总电流减小,即电流表示数减小,R以及电源内阻上的电压减小,则R的电压变大,即电压
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