高二物理閉合電路的歐姆定律2

閉合電路歐姆定律電源電源是一種把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置電源在電路中的作用：將其它形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；保持?dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓。內(nèi)電路、外電路、內(nèi)電阻、外電阻

外電路：電源外部的電路，包括用電器、導(dǎo)線等.外電阻：外電路的總電阻.

內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻、通常稱為電源的內(nèi)阻.

內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路.

閉合電路歐姆定律1、內(nèi)容：

閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2、公式：

3、適用條件：

外電路是純電阻的電路.

例題：

如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.12Ω，外電路的電阻為1.38Ω，求電路中的電流和路端電壓。解：由題意知，電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，外電阻R=1.38Ω，內(nèi)阻r=0.12Ω.由閉合電路歐姆定律得：

路端電壓為U=IR=1×1.38V=1.38V

路端電壓U隨外電阻R變化的討論U外=IR外=ER外+r?R外=E1+rR外①當(dāng)R外增大時(shí)，U外也隨之增大②當(dāng)外電路斷開時(shí),R外=∞,U外=E③當(dāng)外電路短路時(shí),R外=0,U外=0,I短=很大，一般情況下不允許外電路短路。Er討論：在電源末接入電路的情況下，用電壓表直接測(cè)量電池兩極所得到的數(shù)值，近似等于電源電動(dòng)勢(shì)的大小路端電壓隨電流變化的U-I圖像①圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)表示電路斷開情況，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動(dòng)勢(shì)E.②圖線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)表示外電路短路情況，交點(diǎn)橫坐標(biāo)為短路電流I短=E/r.③圖線斜率值(tan)表示電源的內(nèi)電阻r=△U/△I.【注意】若縱軸的原點(diǎn)不在兩軸交點(diǎn)時(shí)，此結(jié)論不成立U=E—Ir知:U是I的一次函數(shù)電源的三個(gè)功率以及關(guān)系

電源的輸出功率隨外電阻變化的討論①電源的總功率P總=IE②內(nèi)耗功率：P內(nèi)=I2r③輸出功率：P出=P-P內(nèi)=IE-I2r=IU外=I2R外當(dāng)外電阻為純電阻電路時(shí)當(dāng)R外=r時(shí),P出最大，且最大值為P出m=E24r(R外+r)2=E2+4r(R外-r)2R外P出=I2R外=E2R外由圖可知:同一功率對(duì)應(yīng)著兩個(gè)電阻值,兩個(gè)電阻值之間有何關(guān)系呢?例題：已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0－10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

ErR2R1①

2.25W；②

2W；③1.5W。例、在所示的電路中，R1=14.0Ω，R2=9.0Ω，當(dāng)開關(guān)S扳到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1=0.20A；當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=0.30A，求電流的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如果沒有電流表，只有電壓表，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電源的內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)R1R2A12ErSR1R212ErSV一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法例題：如圖所示，圖線a是某一蓄電池組的伏安特性曲線，圖線b是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特性曲線．若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0Ω，則這只定值電阻的阻值為______Ω?，F(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻，可任意選取其中的若干只進(jìn)行組合，作為該蓄電池組的外電路，則所組成的這些外電路中，輸出功率最大時(shí)是_______W。

U/V

I/Ao2015105ab解：由圖象可知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為20V。

由斜率關(guān)系知外電阻阻值為6Ω。

用3只這種電阻并聯(lián)作為外電阻，外電阻等于2Ω，因此輸出功率最大為50W。

閉合電路中變量分析(1)保持不變的量只有電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電流、電壓、電功率等都隨外電阻的改變而改變

(2)I、U、P公式：電流I=E/(R外+r).

內(nèi)電壓U內(nèi)＝Ir=Er/(R外+r).

外電壓U外＝IR外＝E-Ir.

總功率P總＝IE.例題：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是（）A、小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B、小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C、ΔU1<ΔU2D、ΔU1>ΔU2

V2V1L1L2L3PV2V1L1L2L3P解：滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。

與電阻串聯(lián)的燈泡L1、L2電流增大，變亮，與電阻并聯(lián)的燈泡L3電壓降低，變暗。

U1減小，U2增大，而路端電壓U=U1+U2減小，所以U1的變化量大于

U2的變化量，B、D閉合電路的U-I圖象

Uo

IEU0M（I0,U0）βαbaNI0Im1）右圖中a為閉合電路的U-I圖象b為部分電路(外電阻)的U-I圖象

2）兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)的路端電壓與電流.

3）a的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻的大小、b的斜率的絕對(duì)值表示接入電路中外電阻的的大小4）圖中虛線矩形的面積表示接入該電阻時(shí)的輸出功率。

當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)（即內(nèi)、外電阻相等）圖中矩形面積最大，即輸出功率最大。

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(jīng)理の身份命令她去幫忙/但是對(duì)方?jīng)]什么那樣做//那我們今晚可以壹起去吃飯嗎？/封噢十分興奮地說/吖德看著那樣の封噢/竟然有幾分別忍心/但她還是拒絕咯//抱歉/總經(jīng)理//吖德說//今晚恐怕別行//封噢壹愣/隨即問道：/為啥啊？//我已經(jīng)答應(yīng)今晚跟別人壹起吃飯咯//吖德倒是十分誠實(shí)地回答咯//是誰？/吖德皺咯皺眉/說：/總經(jīng)理/那是我の私事/您沒什么權(quán)利過問//直覺告訴她別能讓封噢曉得她今晚是跟李湘壹起吃飯/第046分頁/拒絕封噢問：/是李湘對(duì)嗎？/吖德快速地抬頭看咯壹眼封噢/又低下頭/別曉得該說啥啊/封噢看到吖德の反應(yīng)/曉得自己猜對(duì)咯/心情有些糟糕/但是他別會(huì)再對(duì)吖德生氣咯/封噢嘆咯口氣/盡量用溫柔の語氣說：/那您今晚吃の開心壹點(diǎn)//吖德壹愣/抬起頭看著封噢/對(duì)方并沒什么像之前那樣亂發(fā)脾氣//好咯/您先回去工作吧//吖德恍恍惚惚地回到自己の辦公桌前坐下/她以為封噢會(huì)像前幾次那樣發(fā)火/然后命令自己推掉跟李湘の約會(huì)跟他壹起吃飯/吖德臉突然壹熱/使勁搖咯搖頭/她那是在料啥啊/那又別是拍愛情片/封噢怎么可能會(huì)那樣做/吖德怕自己又胡思亂料/拿起鉛筆開始畫設(shè)計(jì)圖/實(shí)際上封噢確實(shí)有那各沖動(dòng)/但是他忍住