閉合電路歐姆定律 【核心知識(shí)精講精研】 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

12.2閉合電路的歐姆定律第十二章電能

能量守恒定律如圖為閉合電路的組成.(1)在內(nèi)、外電路中，沿著電流方向，各點(diǎn)電勢(shì)如何變化？閉合電路的歐姆定律一

在外電路中沿電流方向電勢(shì)降低；在內(nèi)電路中沿電流方向電勢(shì)升高.(2)若電源電動(dòng)勢(shì)為E，電路中的電流為I，在t時(shí)間內(nèi)非靜電力做功多少？?jī)?nèi)、外電路中產(chǎn)生的焦耳熱分別為多少？它們之間有怎樣的關(guān)系？

EIt

I2rt

I2Rt

EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt(3)閉合電路的電流I與電動(dòng)勢(shì)E、外電阻R和內(nèi)電阻r的關(guān)系怎樣？適用于純電阻電路U外＝E－Ir，E＝U外＋U內(nèi)適用于任意的閉合電路.如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，標(biāo)有“4V，8W”的小燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流為1A，這時(shí)電阻R兩端的電壓為5V.求：(1)電阻R的阻值(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.聯(lián)立解二元一次方程1.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)電阻r＝1Ω，試求當(dāng)外電阻R的電阻值分別為3Ω、4Ω、9Ω時(shí)所對(duì)應(yīng)的路端電壓.通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？路端電壓與電流、負(fù)載的關(guān)系二

外電壓分別為7.5V、8V、9V.隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大.1.路端電壓的表達(dá)式：U＝

.2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，電流I減小，路端電壓

.(2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，電流I增大，路端電壓

.(3)兩個(gè)特例：外電路斷開時(shí)，R→∞，I＝

，U＝

，據(jù)此特點(diǎn)可測(cè)電源電動(dòng)勢(shì).外電路短路時(shí)，R＝0，I＝

，U＝

，據(jù)此特點(diǎn)可以理解不允許將電源兩端用導(dǎo)線直接連接的原因.E－Ir增大減小0E03.外電壓U與電流I的關(guān)系由U＝E－Ir可知，U－I圖象是一條斜向下的直線，如圖所示.(1)圖象中U軸截距E表示電源的

.(2)I軸截距I0等于

.(3)圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的

，即

＝.電動(dòng)勢(shì)短路電流內(nèi)阻r

(多選)當(dāng)分別用A、B兩電源給某電路供電時(shí)，其路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，則A.電源電動(dòng)勢(shì)EA＝EBB.電源內(nèi)阻rA＝rBC.電源A的短路電流為0.2AD.電源B的短路電流為0.3A√√易錯(cuò)：若縱坐標(biāo)上的取值不是從零開始，則橫坐標(biāo)截距不表示短路電流，但斜率的絕對(duì)值仍然等于內(nèi)阻.三、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析(1)分析流程①分析電路，明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電流表或電壓表的測(cè)量對(duì)象②由局部電阻變化判斷總電阻的變化③由I＝

判斷總電流的變化④據(jù)U＝E－Ir判斷路端電壓的變化⑤由歐姆定律及串、并聯(lián)電路的規(guī)律判斷電路各部分的電壓及電流的變化例如圖所示，R1阻值恒定，R2為熱敏電阻(熱敏電阻阻值隨溫度降低而增大)，L為小燈泡，當(dāng)R2所在位置溫度升高時(shí)(

)A.R1兩端的電壓減小B.小燈泡的亮度變暗C.電流表的示數(shù)減小D.通過(guò)R2的電流減小√按流程分析I增大，IR1肯定增大干路電流串并聯(lián)規(guī)律口訣--串反并同串反：是指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時(shí)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大.并同：是指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小.針對(duì)訓(xùn)練

如圖所示電路中，開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是A.電壓表示數(shù)變大，通過(guò)燈L1的電流變大，燈L2變亮B.電壓表示數(shù)變小，通過(guò)燈L1的電流變小，燈L2變暗C.電壓表示數(shù)變大，通過(guò)燈L2的電流變小，燈L1變亮D.電壓表示數(shù)變小，通過(guò)燈L2的電流變大，燈L1變暗√L1與變阻器并聯(lián)，變化相同，所以U1和I1都減小L2在干路與變阻器間接串聯(lián)易錯(cuò)：(多選)在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，理想電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3表示.下列比值中正確的是√√√數(shù)理結(jié)合-變化量之比轉(zhuǎn)化為函數(shù)中的斜率k四、閉合電路的功率和效率1.電源的總功率：P總＝

；電源內(nèi)耗功率P內(nèi)＝U內(nèi)I＝I2r；電源輸出功率P出＝U外I.2.對(duì)于純電阻電路，電源的輸出功率P出＝I2R＝率最大，其最大輸出功率為P＝

.電源輸出功率隨外電阻的變化曲線如圖所示.EIr如果取不到相等則R與r越接近則電源輸出功率越大例如圖所示，電路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω，變阻器的最大阻值R＝10Ω.(1)在變阻器的阻值R為多大時(shí)，定值電阻R0上消耗的功率最大？最大為多大？(2)在變阻器的阻值R為多大時(shí),變阻器上消耗的功率最大？最大為多大？定值電阻通過(guò)的電流最大時(shí)消耗功率最大求可變電阻消耗的功率時(shí)可將其他電阻等效為電源內(nèi)阻-再直接用結(jié)論針對(duì)訓(xùn)練

將一個(gè)電源與一電阻箱連接構(gòu)成閉合回路，測(cè)得的電阻箱所消耗的功率P與電阻箱的讀數(shù)R的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.電源最大輸出功率可能大于45WB.電源內(nèi)阻為5ΩC.電源的電動(dòng)勢(shì)為45VD.電阻箱消耗的功率為最大值時(shí)，電源的效率大于50%√電阻箱功率就是電源輸出功率電動(dòng)勢(shì)就用功率最值來(lái)算等于50%

電阻電源U－I圖象

研究對(duì)象定值電阻電源五、電阻的U－I圖線與電源的U－I圖線的對(duì)比聯(lián)系：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是不變的，正是由于外電阻R的變化才會(huì)引起外電壓U外和總電流I的變化R不隨U與I的變化而變化縱截距為E，斜率為r考點(diǎn)：兩種圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該用電器單獨(dú)與電源串聯(lián)的工作電流和路端電壓(也是用電器兩端的電壓).如圖，電源的輸出功率分別為Pb＝U1I1，Pc＝U2I2.例

(多選)如圖所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U－I