全电路欧姆定律

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1、4.6 全电路欧姆定律我们此前所学的欧姆定律叫做部分电路欧姆定律，它描述的是电流通过电阻时，电压、 电阻和电流的关系。而一个完整的电路（全电路）是包括电源在内的电路，至少要包括一个 电源和一个电阻。全电路中电流、电阻和电压的关系是怎样的呢？下面我们一起来学习：o 全电路欧姆定律o 端电压与外电阻的关系全电路欧姆定律全电路一般由两部分组成，一部分是电源外部的电路，叫做外电路，包括用电器和导线 等；另一部分是电源内部的电路，叫做内电路，如发电机的线圈、电池内的溶液等。外电路 的电阻通常叫做外电阻，用 R 表示；内电路的电阻通常叫做内电阻，简称内阻，用 Ri 表 示（为了便于分析，我们把内电阻画在了

2、电源外）。在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势降落U外。不但在外电阻上有电势降落，在内电阻上也有电势降落U内。在电源内部，由负极 外内到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E。实验和理论分析都表明，在全电路中， 电源内部电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，即电源的电动势E等于U外和U内 外内 之和：E =U +U外内设全电路中的电流为I，由欧姆定律可知，U外= IR, U 内 = IRi，代入上式得外内iE =IR+IR.i上式也可以写作上式表明：全电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。这个规律叫做全电路欧姆定律。端电压与外电阻

3、的关系夕卜电路两端的电压，称为端电压；IRj为内电阻上的电势降落，叫做内电压。端电压实际上就是外电压U外，以下为方便，简单地记为U。考虑到U内=IR.，可外内i以得出端电压的表达式U =E -IR.i就某个电源来说，电动势E和内阻R.是一定的。当外电阻R增大时，由全电路欧 姆定律可知，电路中的总电流I减小，因而内电路的电势降落U内=IR.减小。由上式可知， 内.这时端电压U增大。相反，当外电阻R减小时，电流I增大，端电压U减小。当外电路断开时，外电阻趋于无穷大，电流变为零，也变为零，这种情况称为开路。开 路时的端电压就等于电源的电动势，即U =E。因此，我们常根据这个道理，用电压表测 量电源的

4、电动势。当电源两端短路时，外电阻R=0O由全电路欧姆定律可知，。一般来说，电源的 内阻R.都很小，例如铅蓄电池的内阻只有0.0050.1 Q,干电池的内阻也不到1 Q,所 以短路时电流很大，会烧毁电源，甚至引起火灾。因此，决不允许将一根导线或电流表直接 接在电源两极上。自测题单项选择题0.5 Q4.5 Q1. 电源的电动势为2.0 V,外电阻为9 0时，路端电压为1.8 V,电源的内电阻等于（）。A0.2 QC1.0 Q2. 一个电源接8 0的电阻时，通过电源的电流为0.15 A,接13 0的电阻时，通过 电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻为（）。2.0 V,4 Q1.5 V,2

5、Q1.6 V,4 Q2.0 V，2 Q本章小节知识结构】本章首先研究组成电路的基本要素导体的电阻的规律，归纳出电阻定律；然后学习 电路中能量的转化关系，在静电学知识的基础上研究电功和电功率的概念以及焦耳定律；然 后按照电阻的连接方式将电路分成串联电路和并联电路，分别分析了串、并联电路的基本特 点，研究其中电流、电压、功率和电阻的关系等问题。最后在介绍了电源的结构和功能之后 研究全电路中电流、电压和电阻关系，归纳出全电路欧姆定律。【主要知识】一、电阻定律1、电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量。2、电阻定律：在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。 其表达式为二、电功和电

6、功率 焦耳定律1电功就是电场力所做的功，常说成是电流做的功，简称电功计算公式为W = UIt2电功率：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值定义公式为常用计算公式为P = UI3电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比这就 是焦耳定律，用公式表示为Q = I 2R t三、电阻的连接1串联电路的主要性质电流1 = 1 =I 2=1 3电阻R=R+R2+R3电压分配U = U+U2+U3U= IR1 , U2= IR2，U3= IR3 利用串联电路的分压特点，可以将表头改装成电压表。2并联电路的主要性质电压U=U=U2=U3电阻电流分配1=1 +I 2+I 3利用并联电路

7、的分流特点，可以将表头改装成大量程的电流表。四、电动势电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。定义公式为五、全电路欧姆定律全电路欧姆定律：全电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 即端电压的计算公式为U= IR = E IR本章练习题单项选择题1.某家庭的用电器有60 W的白炽灯6盏、40 W的日光灯1盏、1000 W的空调1台、800 W的电冰箱1台，则该家庭应选用的保险丝的额定电流为（）。A. 5 AB. 10 AC. 15 AD. 20 A2.3个电阻RR 2, R 3串联时，消耗的电功率之比为2：3： 5；若将这3个电阻并联后接入电路中，则它们消

8、耗的电功率之比为（ ）。A. 2：3：5B. 6：10：15C. 5：3：2D. 15： 10： 6并联接在电动势为 E 的电源上，通过一个电阻的电流为 I ，若 则电源的A. R / 4B.2RC. R / 2D.4R3. 两个相同的电阻 R将这两个电阻串联，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流变为2 I/ 3, 内阻是（）。多项选择题1. 如右图所示电路，电源内阻不能忽略， R 1为 10 Q，R 2为8 Q .当开关扳到位置1时，安培表的示 数为0.20 A ；当开关S扳到位置2时，安培表的示 数可能是（）。A. 3.0 VB. 2.6 VC. 2.4D. 2.1 VE. 1.8 V

9、F. 1.62. 在比较精密的电子设备中，其电源跟负载之间的保护不是用普通的保险丝，而是广泛采用保险电阻，当电流超过正常值时，这种保险电阻能够迅速熔断，它的阻值从0.1 Q到10 Q不等，关于它们的熔断时间跟阻值的关系，你认为正确的是（）。A.阻值越大，熔断时间越长D.阻值越大，熔B.阻值越小，熔断时间越长E.阻值越小，熔思考题1.有一盏弧光灯，额定电压U= 40 V,正常工作时通过的电流I = 5.0 A。应该怎 样把它连入U = 220 V的家庭电路中，它才能正常工作？2.在右图所示的电路中，灯泡A和B原来都是正常发光的, 忽然灯泡B比原来变暗了，而灯泡A比原来变亮了。试判断电路 中什么地方出现了断路的故障（设只有一处出了故障）。