高中物理老教材讲义：第2章 7 闭合电路的欧姆定律.pdfVIP

7闭合电路的欧姆定律

[学习目标]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.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．

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，电源内部的电路是内电路，电源的电阻是内电阻．

(3)外电路：电源外部的电路是外电路，外电路的电阻称为外电阻．

2．闭合电路的欧姆定

(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

(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10V，内阻为2Ω，外接一线圈电阻为8Ω的电动机，则电动机正常工作

时电路中的电流为1A．(×)

(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2V的电源跟一个阻值R＝9Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测

得电源两端电压为1.8V，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3为闭合电路的组成．

图3

(1)在内、外电路中，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．

2222

(2)EItIrtIRtEIt＝IRt＋Irt

(3)E＝IR＋Ir或I＝

1．内、外电路中的电势变化

如图4所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电

源负极流向正极，沿电流方向电势升高．

图4

2．闭合电路欧姆定律的几种表达形式

(1)I＝、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．

(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．

例1(2019·烟台市期末)如图5所示的电路中，电源电动势E＝1.5V，内阻r＝0.6Ω，电阻R＝

1

3Ω，电阻R＝4Ω，电阻R＝6Ω.电压表为理想电表，闭合开关S，求：

23

图5

(1)通过电源的电流大小；

(2)电源的内电压和电压表的示数．

答案(1)0.25A(2)0.15V0.6V

解析(1)R、R并联后与R串联，R、R并联电阻

23123

R23＝＝2.4Ω

干路电流I＝＝0.25A

(2)电源的内电压U＝Ir＝0