闭合电路欧姆定律
2、闭合电路欧姆定律的表达式
闭合电路欧姆定律的表达式
….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。
一、闭合回路中能量转化关系
若外电路的用电器是纯电阻电路，则外电路能量转化关系是电能转化成热能。
E 外=I²Rt=Q热。
内电路也有电源内阻r，当电流I流过电源时，也有一部分电能转化为热能。
E 内=I²rt=Q热。
电路中的能量由电源内部非静电力做功而来：W=Eq=EIt。
由能量守恒定律：W=E外+E内。
即：EIt=I²Rt+I²rt ⇒ E=IR+Ir=I（R+r）⇒I=E/(R+r)（闭合电路欧姆定律表达式）。
二、闭合电路欧姆定律
1、表述：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=E/(R+r)。
3、说明：
（1）I=E/(R+r)只适用于纯电阻电路。
（2）U外=IR是外电路上的电势降落，U外习惯上叫做路端电压。
（3）U内=Ir是内电路上的电势降落，U内习惯上叫做内电压。
（4）由I=E/(R+r)⇒E=IR+Ir=U外+U内。
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:。
高中物理：闭合电路的欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。
（2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。
2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。
在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。
再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。
根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。
解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。
A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。
故选AD。
点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
闭合电路欧姆定律图像课件
常见问题分析
图像不准确
可能由于测量误差、设备 故障或数据处理不当导致 。
设备故障
如电源、电阻箱、电流表 或电压表出现故障。
操作不当
如未正确连接电路或操作 顺序错误。
问题解决方案
提高测量精度
使用高精度的测量设备，多次测量求平均值。
检查设备状态
确保所有设备正常工作，无故障。
规范操作流程
严格按照操作步骤进行实验，避免操作失误。
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SUMMARY
闭合电路欧姆定律图 像课件
目录
CONTENTS
• 欧姆定律概述 • 闭合电路欧姆定律图像 • 实验设计与操作 • 问题与解决方案 • 总结与展望
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SUMMAR Y
01
欧姆定律概述
定义与公式
课件内容概述
该课件详细介绍了闭合电路欧姆定律的基本概念、公式、定理及其在电 路分析中的应用。通过图像、图表等形式，使学习者能够直观地理解闭 合电路中电流、电压和电阻之间的关系。
重点与难点解析
课件对闭合电路欧姆定律的重点和难点进行了深入剖析，包括如何理解 和运用公式进行电路分析，以及解决实际问题的技巧和方法。
好地理解电路的工作原理。
实验数据处理
在实验中，可以通过测量不同电阻 下的电流和电压值，绘制出闭合电 路欧姆定律的图像，进而分析实验 结果。
故障诊断
在电路出现故障时，可以通过分析 闭合电路欧姆定律图像的变化，快 速定位故障原因。
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闭合电路欧姆定律
三、路端电压跟负载旳关系
s
路端电压：U E Ir A R
R为负载：能够变化。
EVr
R增大
I减小 动态变化
内电压U内=Ir减小 外电压U外=E-Ir增大
外电压减小
内电压增大
R减小 I增大
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例1：如图所示电路，当滑动变阻器 旳滑片P向上移动时，判断电路中旳 电压表、电流表旳示数怎样变化?已 知各电表都为理想电表。
19
五、电源旳外特征曲线(U-I图象)
（1）图象旳函数体现：U E Ir
（2）图象旳物理意义：
①在纵轴上旳截距表达电
源旳电动势E。
②在横轴上旳截距表达电 源旳短路电流：I短=E/r。 ③图象斜率旳绝对值表达 电源旳内阻，内阻越大， 图线倾斜得越厉害。
E
B U E Ir
A
α E/r
rA＞rB 20
内电路与外电路中 旳总电流是相同旳。
+-
+
3
3、电路中旳电势变化情况
(1)在外电路中，沿电流方向电势降 低。
a
+-
d
c
b
(2)在内电路中，一方面，
存在内阻，沿电流方向电势降低；另一
方面，沿电流方向存在电势“跃升”。
4
思索与讨论：
1、若外电路中旳用电器都是纯电阻R，在时
间t内外电路中有多少电能转化为内能？
(2)第一种情况下旳电源旳 总功率，电源旳输出功率， 以及电源旳热功率和电源 旳效率？
18
2、如图R为电阻箱，V为理想电压表，当电 阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V ；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数 为U2=5V，求： (1)电源旳电动势E和内阻r？ (2)当电阻箱R读数为多 少时，电源旳输出功率最 大?最大值Pm为多少?
闭合电路的欧姆定律
（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。
2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。
（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。
该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。
3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r 时，此时电源效率为：（2）当R>r 时，随R 的增大输出功率减小。
（3）当R<r 时，随R 的增大输出功率增大。
（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R 1和R 2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。
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
闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系。
E＝U内＋U外E＝Ir＋IR电源的总功率P总=IE电源的输出功率P输=IU电源内阻上损耗的功率P损=I²r VP总＝P输+P损IE=IU+I²r电源的非静电力做功W非=qE=IEt IEt=IUt+I²rt电源的电动势和内阻r是一定的，当负载电阻R增大时，电流I将减小，则电源内阻上的电势降Ir将减小，所以路端电压U增大，所以路端电压U随外电阻的增大而增大。
当R→∞，也就是当电路断开时，I→0则U=E。
当开路（亦称开路）时，路端电压等于电源的电动势当R→0时，→E/r，可以认为U=0，路端电压等于零。
这种情况叫电源短路，发生短路时，电流I叫做短路电流.1.电源的电动势为3.0V，内电阻为0.20Ω，外电路的电阻为4.80Ω，则电路中的电流I=__________________A，内电压__________________V，路端电压_________________V。
2.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，外电路总电阻为R，当S闭合后，电源总功率为___________________，电源的输出功率为___________________，外电路消耗的功率为_____________________，内电路消耗的功___________________，电源的供电效率为______________________。
3.3、许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA，这块电池板的内电阻是( ).(A)60Ω(B)40Ω(C)20Ω(D)10Ω4、在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U－t图象，如图4所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是\A．短路电流B．电源内阻C．电源电动势D．全电路电阻UI 5、电源电动势为ε，内阻为r，向可变电阻R供电.关于路端电压，下列说法中正确的是( ).(A)因为电源电动势不变，所以路端电压也不变(B)(B)因为U=IR，所以当R增大时，路端电压也增大(C)(C)因为U=IR，所以当I增大时，路端电压增大(D)(D)因为U=ε-Ir，所以当I增大时，路端电压下降6.如图所示R1=14Ω,R2=9Ω。
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先判断干路用电器，再支路用电器； 先固定支路，再变化支路。 部分——整体——部分
总结规律如下：
•局部电路R增大时，局部电压U 增大
•变化电阻本身的电阻、电流、电压和总电路 的 电阻、电流、电压变化规律相同； •和变化电阻有串联关系的，看电流。
（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）
内电路
内电路 外电路
r
2、电路结构组成：
电流方向
3、几个概念
• 外电路： 电源外部的电路， 包括：用电器、导线等. • 内电路：电源内部的电路.
• 外电阻：外电路的总电阻. • 内电阻：内电路的电阻，通常称为电源的内阻.
ab
dc
a
b
2
E 内电阻
U内
内电压
外电阻
U外
路端电压
• 外电压：外电路上得到的电压利为路端电压. 内电压：电源内电阻上得到的电压.
当R→0时 短路 I=E/ r U=0
例:
如图：R1=14Ω,R2=9 Ω. 当开关S切换到位置l时, 电流表的示数为I1=0.2A; 当开关S切换到位置2时, 电表的示数为I2=0.3A,求 电源电动势E和内阻r。
S1
2
R1 R2
A
Er
S1
R1
当 S切换到位置l时：
2
E=I1R+I1r (1)
•和变化电阻有并联关系的，看电压。
（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都 增大）
电路的动态变化问题
练习：如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b移动时：
( A)
A、伏特表V的读数增大， 安培表A的读数减少
B、伏特表V的读数增大， 安培表A的读数增大
C、伏特表V的读数减少， 安培表A的读数减少
D、伏特表V的读数减少， 安培表A的读数增大
E I
R总 r
减小
U内=Ir
减小
U端＝E - U内 增大
路端电压U随外电阻R变化的讨论
U=IR=
E R+r
•R
=
E
1+
r R
由上式U—R可得图象如图所示
U
从图可以看出：
E E 2
0r
(1)当R增大时，U也随之增大。 R (2)当外电路断开时,R=∞,U=E。
(3)当外电路短路时,R=0,U=0,I短= 许外电路短路。
短路时的 I＝E/r
（3）图线斜率：r U
r E
I
I短
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．
闭合电路的动态分析
例1、如图所示，当滑动变阻器滑片P向右
移动时，试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。
L2 ×
解析：当P向右移动，R滑有效电阻变大，
× P 整个电路的电阻增大。
L3 ×L1 I总减小，流过L1的电流变小；
E 一般情况下不允 r
2、U=E﹣Ir
对于确定的电源，E 、r不变 U 随I变化，I随R变化， 则U 随R的变化而变化
R I R E r I U ' I rU ' E U U ' U 外
特例：
当R→∝ 时 断路 I=0 U′=0 U=E
(断
路时路端电压等于电源电动势）
变化原因：
（1）当r内＝0 时，U内＝Ir＝0，U端＝E 不随R外变化 （理想电源）
（2）当r内≠0时，
R外变
I变
（实际电源）
U内变
U端变
路端电压变化的根本原因就是：电源有内阻．
电源的输出功率随外电阻变化的讨论
(1)电源的工作功率：P=IE
(2)内耗功率：P内=I2r
P总=P+Pr
(3)输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=IU
3．适用条件：全电路为纯电阻电路． 4．常用的变形公式，适用任何电路．
E=U外+U内电动势等于内外电路电势降落之和 U=E-Ir
一、路端电压：外电路两端电压即电源两极电压
二、路端电压的变化规律：
（前提：认为E、r内不变，忽略E、r 随使用而发生的变化）
1．U端随R外总的变化关系：
当R外总 增大 时
实验：观察闭合电路中电源电压
• 现象：开关闭合前， 电压表示数是1.5V， 开关闭合后，电压表 示数变为1.4V．
• 结论：电路中有了电 流后，电源两极间的 电压减少了．
• 是什么原因？
闭合电路欧姆定律
一、闭合电路中的各种关系
研究对象：闭合电路 1、定义：用导线把电源和用电器连起来就组成了闭合电路
E S1
当 S切换到位置2时：
2
E=I2R+I2r (2)
由（1）、（2）式代入数据，有： E
R2 A r
R1
R2 A r
E=3V r =1Ω
路端电压U与电流I的关系图象
U
E
r=0
U=E-Ir
0
E/r I
由图可知：
（1）图线在U轴上截距，即I＝0时断路时，U端＝E
（2）图线在I轴上截距，即U端＝0时，
当外电阻为纯电阻电路时
P出=I2R=(RE2+Rr)2 =
E2
(R-r)2 R
+4r
当R=r时,P出最大，且最大值为
P出m=
E2 4r
即：内外电阻相等时,电源的输出功率最大
Hale Waihona Puke PU R 1PE E Rr 1r R
电源的输出功率最大时, 其效率只有50℅
L1将变暗，同时L1分得的电压变小。
路端电压增大，（并联）L2两端电压增大， 故L2变亮。总电流减小， L2分得的电流增大，可 见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多，因此 L3也要变暗。
总结： (1)讨论灯泡亮度的变化情况，只需 判断其电流或电压如何变化就可以。
(2)闭合电路动态分析的一般顺序是： 先电阻，再总电流；
的能量转化
外电路：
Q外＝I2R t
①
内电路：
Q内＝I2 r t
②
电池化学反应层：W ＝Eq=E I t ③
根据能量守恒定律，W＝Q外＋Q内
即
EIt＝I2Rt＋I2rt
整理得： E＝IR＋Ir
1．表达式： I E R外总 r内
2．内容：闭合电路中的电流与电源电动势成正比， 与内外电路电阻之和成反比．
电源是一节干电池，
在电源的正负极附近存在着 化学反应层， 反应层中非静电力(化学作用) 把正电荷从电势低处移到电 势高处，在这两个反应层中， 沿电流方向电势升高。在正 负极之间，电源的内阻中也 有电流，沿电流方向电势降 低。
ab
dc
a
b
a
c d
b
3
ab
dc
a
b
a
c d
b
4
ab
adc b a
b
d
c
ab adc b
c a
b d
5
设电源电动势为E，内阻为r，外电 路电阻为R，闭合电路的电流为I，
• (1)写出在t时间内，外电路中消耗的电能E外 的表达式； • (2)写出在t时间内，内电路中消耗的电能E内 的表达式； • (3)写出在t时间内，电源中非静电力做的功 W的表达式；
推导的核心过程是分析闭合电路以下三处