7 闭合电路的欧姆定律
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.了解内电路、外电路,知道电动势与内、外电压的关系.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.
科学思维:1.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,培养逻辑思维能力.2.会从公式和图象两个角度分析路端电压U与电流I的关系,培养用图象法表述和分析图象问题的能力.
一、闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路的组成
(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路.
图1
(2)内电路:如图1所示,电源内部的电路叫内电路,电源的电阻叫内电阻.
(3)外电路:电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻.
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,跟内、外电路的电阻之和成反比.
(2)表达式:I=.
(3)适用条件:外电路为纯电阻电路.
二、路端电压与负载的关系
1.路端电压的表达式:
U=E-Ir.
2.路端电压随外电阻的变化规律
(1)当外电阻R增大时,由I=可知电流I减小,路端电压U=E-Ir增大.
(2)当外电阻R减小时,由I=可知电流I增大,路端电压U=E-Ir减小.
(3)两种特殊情况:当外电路断开时,电流I变为0,U=E.即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源短路时,外电阻R=0,此时I=.
1.判断下列说法的正误.
(1)E=U+Ir适用于任何电路.(√)
(2)某电源电动势为10 V,内阻为2 Ω,外接一线圈电阻为8 Ω的电动机,则电路中的电流为1 A.(×)
(3)在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.(√)
(4)电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.(×)
(5)外电路短路时,电路中的电流无穷大.(×)
2.如图2所示,电动势为2 V的电源跟一个阻值R=9 Ω的电阻接成闭合电路,理想电压表测得电源两端电压为1.8 V,则电源的内阻为________ Ω.
图2
答案 1
一、闭合电路的欧姆定律
如图为闭合电路的组成.
(1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?
(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内非静电力做功多少?内、外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?
(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样?
答案 (1)在外电路中沿电流方向电势降低;在内电路中沿电流方向电势升高.
(2)EIt I2rt I2Rt EIt=I2Rt+I2rt
(3)E=IR+Ir或I=