闭合电路的欧姆定律上课用2
新课标人教版21选修二《闭合电路的欧姆定律》WORD教案2
新课标人教版21选修二《闭合电路的欧姆定律》WORD教案2一、素养教育目标（一）知识训练点1．把握闭合电路的欧姆定律，明白得各物理量及公式的物理意义2．会用定律分析外电压随外电阻变化的规律（二）能力训练点培养学生分析解决问题能力通过用公式、图象分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。
（三）德育渗透点通过外电阻改变引起I、U变化，树立学生普遍联系观点通过分析外电压变化缘故，了解内因与外因关系通过对闭合电路的分析运算，培养学生能量守恒思想二、重点、难点、疑点及解决方法1．重点闭合电路欧姆定律的明白得和应用2．难点外电压等随外电阻变化规律3．疑点外电压变化的缘故（内因、外内）4．解决方法学生推导公式，分析各项含义，使学生有初步整体感知，利用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变规律。
结合图象分析突破难点。
三、课时安排1课时四、教具预备小电珠（2.5V） 6节旧电池串联 2节新电池串联五、学生活动设计学生观看引课实验——激起爱好，并进一步摸索，自行推导闭合电路欧姆定律，在教师引导下明白得公式含义。
运算功率，明白得能量守恒思想，推导分析路端电压随电阻R改变，明白得联系观点，作U-I图，体会多种方式明白得同一问题方法。
通过巩固练习培养学生全面分析问题的适应。
六、教学步骤（一）明确目标略（二）整体感知本节课是在学习部分电路知识和电动势基础上进行的，是部分电路欧姆定律的延伸，是复杂电路分析的基础，也是本章的教学重点。
（三）重点、难点的学习与目标完成过程1．复习提问，引入新课出示两个电源。
如何测两电源的电动势？用电压表直截了当测量。
外电路要不要联接？什么缘故？不要，电动势等于电源未接入电路时两端电压，接入电路时电源两端电压不等于电动势。
测量得ε1=3V ε2=9V（可能小一些）按图连接电路，开关扳到1时，发觉灯泡正常发光。
开关扳到2结果会如何？灯泡烧毁S扳到2，发觉灯泡照常发光什么缘故会如此？闭合电路的电压，由什么决定？——引入新课2．新课教学（1）闭合电路欧姆定律闭合电路中电动势ε与内外电压U、U′有何关系？ε=U+U′问题设计①如图所示电路中电源电动势为ε，内阻为外电阻为R，试求电路中的电流I引导学生推导∵ε=U+U′而U=IR U′=Ir∴ε=IR+IrI=ε/R+rR+r表示了什么意思？整个电路电阻公式反映了什么？闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这确实是闭合电路欧姆定律。
高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用
高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用一、基础知识归纳1.闭合电路的欧姆定律(1)内、外电路①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.②外电路：电源两极，用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.(2)闭合电路的欧姆定律①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比.②适用条件：纯电阻电路.③闭合电路欧姆定律的表达形式有：Ⅰ.E=U外+U内Ⅱ.I=(I、R间关系)Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)Ⅳ.U=E(U、R间关系)2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意：U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR，非纯电阻电路中UIR)(2)路端电压与电流的关系(如图所示).①路端电压随总电流的增大而减小.②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中，U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im=(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于内电阻.(3)纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R的变化关系.①外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高;②外电路断开时，R，路端电压U=E ;③外电路短路时，R=0，U=0，I=Im=E/r.3.电动势与路端电压的比较：电动势路端电压U物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况定义式E=，W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功U=，W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U+UU=IR测量运用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关特殊情况当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E4.闭合电路中的功率关系(1)电源的总功率：P总= IE =IU+IU=P出+P内(2)电源内耗功率：P内= I2r =IU=P总-P出(3)电源的输出功率：P出=IU=IE-I2r=P总-P内(4)电源的输出功率与电路中电流的关系P出=IU外=IE-I2r=-r(I-)2+，当I=时，电源的输出功率最大，P出=.P出-I图象如右图示.5.电源的输出功率与外电路电阻的关系对于纯电阻电路，电源的输出功率P出=I2R=()2R=由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻(R=r)时，电源输出功率最大，其最大输出功率为Pm=.当R=r时，即I=E/2r时，电源的输出功率最大，P出=.P出-R图象如右图所示.由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2，不难证明r=.由图象还可以看出，当Rr时，若R增大，则P 出增大;当Rr时，若R增大，则P出减小.注意：对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小.5.电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比.即=100%=100%=100%对纯电阻电路，电源的效率=100%=100%=100%由上式看出，外电阻越大，电源的效率越高.6.电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象，b为外电阻的U-I图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时，即内、外电阻相等时，图中矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半).二、重点难点突破一、闭合电路中的能量关系1.电源的功率、电源消耗的功率、其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指EI或I2(R外+r).2.电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指IU或IE-I2r或I2R外.3.电源内阻消耗的功率是I2r.4.整个电路中有P电源=P外+P内.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.二、闭合电路的动态分析分析问题分析解答这类习题的一般步骤是：1.确定电路的外电阻如何变化.说明：(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)若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多时，总电阻减小.(3)在右图所示分压器电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器并联(以下简称并联段)，另一段与并联部分相串联(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并联的那一段电阻为R并，则分压器的总电阻为R总=R-R并+由上式可以看出，当R并减小时，R总增大;当R并增大时，R总减小.由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化情况相同.2.根据闭合电路的欧姆定律，确定电路的总电流如何变化.3.由U内=I内r，确定电源的内电压如何变化.4.由U外=E-U内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化.5.由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.6.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.三、电路的故障分析1.常见的故障现象断路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上，指针发生偏转，则该段电路断路.如电路中只有该一处断路，整个电路的电势差全部降落在该处，其他各处均无电压降落.短路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零，此时电路两点间无电压降落，用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏).2.检查电路故障的常用方法电压表检查法：当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障.在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障.在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障.在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源.试电笔检查法：对于家庭用电线路，当出现故障时，可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔上的金属体.3.常见故障电路问题的分类解析(1)给定可能故障现象，确定检查方法;(2)给定测量值，分析推断故障;(3)根据观察现象，分析推断故障;(4)根据故障，分析推断可能观察到的现象.三、典例精析1.闭合电路中的功率问题【例1】如图所示，电源电动势为50V，电源内阻为1.0，定值电阻R 为14，M为直流电动机，电动机电阻为2.0.电动机正常运转时，电压表的读数为35V.求在100的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.【解析】由题设条件知r和R上的电压降之和为(E-U)，所以电路中的电流为I=A=1.0A所以在100内电源做的功为W=EIt=501100J=5.0103J在100内电动机上把电能转化为机械能的部分是E=IUt-I2rt=(1.035100-122100)J=3.3103J【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路.【拓展1】如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1，保护电阻R0=0.5，求：(1)当电阻箱R读数为多少时，电源输出功率P出最大，并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值.(3)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的功率最大，并求这个最大值.【解析】(1)由电功率公式P出=()2R外=，当R外=r时，P出最大，即R=r-R0=(1-0.5)=0.5时，P出ma某=W=9W(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起，据以上结论，当R=R0+r即R=(1+0.5)=1.5时，PRma某=W=6W(3)保护电阻消耗的功率为P=，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，PR0最大，即R=0时，PR0ma某=W=8W【拓展2】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是(CD)A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCD.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶42.闭合电路的动态分析【例2】如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化【解析】先认清电流表A测量R3中的电流，电压表V2测量R2和R3并联的电压，电压表V1测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，至此，已判断出V1示数增大.再进行分支电路上的分析：由I减小，知内电压U和R1两端电压U减小，由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大，判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大，无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析：由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小.【答案】V1示数增大，V2示数增大，A示数减小.【思维提升】当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓牵一发而动全身.判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响.3.电路的故障分析【例3】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：序号A1示数(A)A2示数(A)V1示数(V)V2示数(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零.(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) .(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是.【解析】(1)先将电路简化，R1与r看成一个等效内阻r，r=R1+r，则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E;由A2和V1的数据可求出电阻R3;由V2和A1、A2的数据可求出R2.(2)当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V2的示数也是路端电压，即外电路的电压降全在电阻R2上，由此可推断RP两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R2是完好的，则RP一定短路;若假设RP是完好的，则R2一定断路.【答案】(1)E、R2、R3 (2)RP短路或R2断路【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答故障类电路题的关键.【拓展3】如图所示，灯泡A和B都正常发光，R2忽然断路，已知U 不变，试分析A、B两灯的亮度如何变化【解析】当R2忽然断路时，电路的总电阻变大，A灯两端的电压增大，B灯两端的电压降低，所以将看到灯B比原来变暗了些，而灯泡A比原来亮了些.易错门诊【例4】如图所示电路，已知电源电动势E=6.3V，内电阻r=0.5，固定电阻R1=2，R2=3，R3是阻值为5的滑动变阻器.按下电键S，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围.【错解】将滑动触头滑至左端，R3与R1串联再与R2并联，外电阻R==2.1I=A=2.4A再将滑动触头滑至右端，R3与R2串联再与R1并联，外电阻R==1.6 I==3A【错因】由于平时实验，常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联)，当滑动头移到两头时，通过用电器的电流将最大或最小，以至给人以一种思维定势：在没有分析具体电路的情况下，只要电路中有滑动变阻器，滑动头在它的两头，通过的电流是最大或最小.【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R与R2串联、(R3-R)与R1串联，然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大.设R3中与R2串联的那部分电阻为R，外电阻R为R=因为两数和为定值，两数相等时其积最大，两数差值越大其积越小.当R2+R=R1+R3-R时，R最大，解得R=2，R大=2.5因为R1=2R小==1.6由闭合电路的欧姆定律有：I小=A=2.1AI大=A=3A【思维提升】不同的电路结构对应着不同的能量分配状态.电路分析的重要性有如力学中的受力分析.画出不同状态下的电路图，运用电阻串联、并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是分析电路的首要工作.看过的还:。
人教版高二物理 闭合电路的欧姆定律(第二课时)-练习题
课程基本信息2020-2021课例编号2020QJ11WLRJ026 学科物理年级高二学期上学期课题闭合电路的欧姆定律（第二课时）教科书书名：普通中学教科书《物理》必修第三册出版社：人民教育出版社出版日期： 2019 年 6月学生信息姓名学校班级学号课后练习1. 小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。
他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V、0.25 A”的字样。
小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。
由此，他推算出了每节干电池的内阻。
如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。
2. 许多人造地球卫星都用太阳电池供电（如图所示）。
太阳电池由许多片电池板组成。
某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA。
这块电池板的内阻是多少？3. 如图所示，电源电动势为12 V，内阻为1 Ω，电阻R1为1 Ω，R2为6 Ω。
开关闭合后，电动机恰好正常工作。
已知电动机额定电压U为6 V，线圈电阻R M为0.5 Ω，问：电动机正常工作时产生的机械功率是多大？课后练习解析和答案1.答案：1.6Ω解析：这两节干电池串联的电动势等于各个电池的电动势之和，为 3.0V ，内阻等于各个电池的内阻之和，设为2r 。
根据题意得内电压U 内＝E －U 外＝3.0 V －2.2 V ＝0.8 V且U 内＝I 2r ，所以Ω=Ω⨯== 1.60.2520.82I U r 内2.答案：20Ω解析：不接负载时的电压就等于电源电动势的大小，因此E =600 μV ,短路时R =0,根据闭合电路的欧姆定律I =,则r =3.答案： 10W解析：设电路中总电流为I ，电动机正常工作的电流I M 。
为根据闭合电路的欧姆定律有：E =I (R 1+r )+UI =I M +电动机的机械功率P 机=UI M -代入数据解得：P 机=10W。
《闭合电路的欧姆定律》上课
U
t
W=IUt=I2Rt=
U2
t
R
教学目标
1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，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，知道这种关系的公式 表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电 压。
18、如图所示的电路中，电源电动势E =6.00V，其
内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为R1=2.4KΩ、
R2=4.8KΩ，电容器的电容C=4.7μF．闭合开关S，待
电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值
为
1
.
5
0
V
(1)该电压表的内阻为多大？
(2)由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？
已知滑块质量为m，弹簧劲度系数为k，电源电动势为 E，内电阻为r，滑动变阻器总阻值R=4r，有效总长度 为L.当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器的中 点，且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E.取AB方向为 参考正方向. （1）写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式. （2）确定该“加速度计”的测量范围.
v=1.0m/s时，人骑车的加速度大小．
（1）电源电动势为多大? （2）电键断开，电压表的读数为多少?
4、如图，电源电动势为12V，内电阻r=1Ω，电阻 R1=R4=15Ω，R2=R3=3Ω。求：
（1）开关S断开时，A、B、D三点的电势；
（2）开关S闭合时，流过开关S的电流。
5、如图，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U
2022年新教材高中物理12-2闭合电路的欧姆定律讲义新人教版必修第三册
2 闭合电路的欧姆定律1．理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题； 2．理解路端电压与负载的关系。
1．静电力做功与非静电力做功的区别。
2．电动势的定义及理解。
3．理解闭合电路的欧姆定律。
4．分析闭合电路的动态变化问题。
一、电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。
用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。
2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。
3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
4．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。
(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。
(3)定义式：E ＝W q。
(4)单位：伏特，符号是V 。
二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1．部分电路欧姆定律：I ＝U R。
2．内电阻：电源内电路中的电阻。
3．闭合电路中的能量转化：如图所示，A 为电源正极，B 为电源负极，电路中电流为I ，在时间t 内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt 。
4．闭合电路的欧姆定律(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。
(2)表达式：I ＝ER ＋r。
(3)常见的变形公式：E ＝U 外＋U 内。
三、路端电压与负载的关系1．负载：外电路中的用电器。
2．路端电压：外电路的电势降落。
3．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir 。
(2)结论：①外电阻R 减小→I 增大→U 减小。
②外电路断路→I ＝0→U ＝E 。
③外电路短路→I ＝E r→U ＝0。
(3)电源的U I 图像知识点一 对电动势的理解1．概念理解(1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。
(2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。
高一物理闭合电路的欧姆定律2
（1）R↑ → I↓ →U ´↓ →U↑ 路端电压随着外电阻的增大而增大。
（2）R → ∞， I = 0 ， U´= 0 U=E ， 当外电路断开时，路端电压等于电源电动势。 ↑ →U ↓ （3）R↓ →I ↑ →U ´ 路端电压随着外电阻的减小而减小。 （4）R→ 0 ，U = 0 ，U´ = E ， I E r 此时的电流 I 为短路电流。
例2 4盏 “220 V，100 W”的灯泡，并联后接在电动势 为220 V、内阻为 2 W的电源上。（1）只打开 1 盏灯时，此 灯两端的电压是多少？（2）同时打开4 盏灯时，此灯两端 的电压又是多少？ 解 : （ 1 ） 根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出 灯泡的电阻为 2 2202 U W 484 W R1 P1 100
闭合电路欧姆定律 电 源
电源电动势
闭合电路欧姆定律 路端电压跟负载的关系
一、电
源
水电站的发电机将水的机械能转换为电能，干电池和 蓄电池将化学能转换为电能。发电机、干电池、蓄电池等 被称为电源。有了电源，才能使电路中的电流像有源之水 一样的连续流动，维持用电器的正常工作。
干电池
蓄电池
新型电池
电源的工作原理 要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须 有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正 极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。
路端电压为
U I R 1.0 1.4 V 1.4 V
2. 如图所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电 流表和电压表的读数分别是 I1 = 0.20 A，U1 = 1.98 V；改 变滑片的位置后，两表的读数分别为 I 2 = 0.40 A ，U 2 = 1.96 V。求电源的电动势和内电阻。 解：根据全电路欧姆定律，列 方程得
闭合电路的欧姆定律
闭合电路动态分析
在如图所示的电路中，将开关S由 断开变为闭合后，分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中，将电阻R0 的滑片向下滑，分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大，电流越小，外电压越大； 效率越大。
输出功率最大时：
当R
r时，I
E 2r
，U
E 2
，P出
E2 4r
；
50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时，分析电源输出功率，R1的 功率，R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件： P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时，P出 0；断路
当R
r时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中，三个特殊状态的联系：
当R
0时，I
E r
，U
0，P出
0；
短路
当R 时，I 0，U E，P出 0； 断路
3、规律： 当U 0时，P出 0； 短路
当U E时，P出 0； 断路
当U
E 2
时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
闭合电路的应用2
知识回顾:
闭合电路欧姆定律 (1)内容： (2)公式： 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. I＝E/(R+r) 纯电阻电路. ① E=U外+U内 ② U内＝Ir=Er/(R+r) ③ U外=E-Ir
(3)适用条件：
(4)表达形式：
路端电压U与电流I的关系图象
电流表的示数 先减小后增大
问：若ac间接入一个定 值电阻R1，bc间接入一 个定值电阻R2，则电流 表片P由a端滑 至B端，电压表V1示数变化的绝对值为△U1，电 压表V2示数变化的绝对值为△U2，则下列说法正 确的是( BD ) A．L1、L3变暗，L2变亮 B．L3变暗，L1、L2变亮 C．△U1＜△U2 D．△U1＞△U2
规律总结：
应用闭合电路欧姆定律解题时，先画出 等效电路图，结合电路列出方程即可， 一定不要忘记电源内阻。
小结：
1． 闭合电路欧姆定律的公式及应用 2．电源的外特性曲线 3．闭合电路动态分析问题的方法 4．电源输出最大功率问题的方法
如图3所示的电路，已知电源的电动势E和 内电阻r恒定，R0是定值电阻，R是滑动变 阻器，当滑动头从a移到b的过程中，电流 表的示数如何变化？
当R=r时， 电源的输出功率最大为
电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示 P出 Pm R1R2=r2时P1=P2 r
O
R
⑵电源的效率：
电源的最大输出功率和用电器的最大功率
典例剖析 例2、如图所示，已知电源内阻r=2 Ω，定值电阻 R1=0.5 Ω，求： (1)当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的 功率最大？ R2=0 (2)当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最 R2=2.5 Ω 大? (3)当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大? R2=1.5 Ω
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(3) 电源短路的状态对 应于图中的哪个点？ 怎样读出这时电流大 小？
U/V
３
A
I/Ａ
O
I短＝１.５
Ａ
B
B点，在横轴上的截距表示电源的短路电流
I短 E / r
(4)r的大小对图像 有什么影响?
３
U/V
A
I/Ａ
O
I短＝１.５Ａ
B
图象斜率的绝对值表示电源的内阻，r越大，
图线倾斜得越厉害。
电源的U--I图像
分析: 明确哪些物理量不变？ 哪些物理量变化？
R0 s A R1 V
E I Rr 路端电压: U E Ir
闭合电路 欧姆定律:
E、r
说明：一般情况下，电源给定，E、r 是一 定的。
R
R
I
I
U
U
路端电压与负载关系
二、理论分析
R 增大 减小 ∞ 0 I = E / (R+r) 减小 增大 U外 = E - I r 增大
2、路端电压跟负载的关系
(1) 路端电压U随外电阻R增大而增大 U 两个特例 ①断路： ②短路： E (2) 路端电压U 随电流I 变化的图象。
断 路 短 路
U E Ir
O
I短 I
作业
P63问题与练习:
1、3、4
——路端电压U随电流I变化的图象。 (1)图象的函数表达
U E Ir
(2)图象的物理意义 ①在纵轴上的截距表示电源
U E
的电动势E。 ②在横轴上的截距表示电源的 短路电流 I 短 E / r
0
I短 I
③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越 大，图线倾斜得越厉害。
课堂小结：
1、闭合电路的欧姆定律 （1）内容： （2）表达式： （3）适用条件：适用于纯电阻电路
U为纵坐标，I为横坐标，作出U与I关系的
函数图象，并讨论以下问题。
（1）外电路断开的状态 对应于图中的哪一 点？怎样看出这时 路端电压与电动势 的关系？
U/V
３
A
I/Ａ
O
B
A点，路端电压等于电动势。
（2）电动势E的大小对 图像有什么影响？
U/V
３
A
I/Ａ
O
B
在纵轴上的截距表示电源的电动势E，E越 大，纵轴截距越大。
s
R
E=1.5V r=0.2Ω
V
E 、r
课堂训练4
如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时, 电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流 表读数1
E = 3V r = 1Ω
2
R2
A
E、r
3、思考与讨论
设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω 。请 根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以
（第2课时）
主讲人：景辉
安徽省涡阳县第二中学
复习回顾:
外电路
一、闭合电路 内电路 沿电流方向电势降低 在内阻中，沿电流方向电势也降低
在正负极附近的反应层中，由于非 静电力作用，沿电流方向电势“跃升”
二、闭合电路的欧姆定律 1.内容：闭合电路中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。 2.表达式： I
减小
U外=E
0 （断路）
I = E/r
（短路）
0
说一说: 一些同学可能有这样的经验：傍晚 用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人 静时，灯光特别明亮。又如，在插上电 炉、电热水壶等功率大的电器时，灯光 会变暗，拔掉后灯光马上又亮起来。在 一些供电质量不太好的地区尤其是这样。 试着解释这种现象。
２、两个特例：
三、路端电压与负载的关系
1、实验演示
观察: 当外电路电阻增大（或减少） 时，电流怎样变化？路端电 压如何变化？
A
负 载
R0 s R1 V E、r
1、实验演示
观察:
当外电路电阻增大 （或减少）时，电流 怎样变化？路端电压 如何变化？
负 载
R0 s A R1 V
E、r
R增大， R减小，
电流减小， 路端电压增大 电流增大， 路端电压减小
（1）外电路断路时
A V E、r
R→∞,I=0,U内=0,U外=E
断路时的路端电压等于电源电动势 （2）外电路短路时
A
R→0,I=E/r,U内=E,U外=0
V
E、r
课堂训练3
如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数 为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V
则该电源的电动势和内电阻分别为多少?
E Rr
3.适用条件：外电路是纯电阻的电路 4.E=IR+Ir→ E=U外+U内
这说明，电源的电动势等于内外电路电势降落之和
学习目标
1.理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表 达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题； 2.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电 源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压； 3.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题。