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1、第9讲闭合电路的欧姆定律第二章恒定电流1.了解内电路、外电路,知道电动势等于内、外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律的内容,理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系目标定位二、路端电压与负载的关系三、闭合电路的功率栏目索引一、闭合电路的欧姆定律对点检测自查自纠一、闭合电路的欧姆定律n知识梳理1.内、外电路(1)概念:内电路是电源 电路,外电路是电源 电路.(2)特点:外电路中电流由电源 极流向 极,沿电流方向电势 ;内电路中电流由电源 极流向 极,沿电流方向电势 .内部外部正负降低负正升高答案2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的
2、电动势成 ,跟内、外电路的电阻之和成 .(2)公式:I 或EIRIr 或E . (3)适用条件:、适用于外电路为 电路,适用于一切电路.正比反比U外U内答案纯电阻【深度思考】我们用电压表直接连接电源的两端,电压表的读数_(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势.为什么?答答案案小于因为电源也有内阻,用电压表和电源正、负极相连时,相当于电源与电压表串联,电压表读数是路端电压,小于电源电动势.答案n典例精析返回例例1在图1所示的电路中,R19 ,R25 ,当a、b两点间接理想的电流表时,其读数为0.5 A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为1.8 V.求电源的电动势和内电阻.图1解析答案
3、总结提升针针对对训训练练如图2所示,电源电动势为6 V,内阻为1 ,R15 ,R210 ,滑动变阻器R3的阻值变化范围为010 ,求电路的总电流的取值范围.图2解解析析当R3阻值为零时,R2被短路,外电阻最小,电路的总电流最大.当R3阻值为10 时,外电阻最大,电路的总电流最小.答案答案0.551 A返回解析答案n知识梳理二、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U .2.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时,电流I减小,路端电压 .(2)当外电阻R减小时,电流I增大,路端电压 .(3)两个特例:外电路断开时,R,I ,U ,据此特点可测电源电动势.外电路短路时,R0,I ,U
4、 ,据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因.EIr增大减小0E0答案3.外电压U与电流I的关系由UEIr可知,UI图象是一条斜向下的直线,如图3所示.(1)图象中U轴截距E表示电源的 .(2)I轴截距I0等于 .(3)图线斜率的绝对值表示电源的 ,即 .注意:注意:若纵坐标上的取值不是从零开始,则横坐标截距不表示短路电流,但斜率的绝对值仍然等于内阻.图3电动势短路电流内阻r答案n典例精析例例2 (多选)如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是()A电源的电动势为6.0 VB电源的内阻为12 C电源的短路电流为0.5 AD电流为0.3 A时的外电阻是18 图4
5、解析答案三、闭合电路的功率n知识梳理1.电源的功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率P总 .2.电源输出功率:整个 电路上消耗的电功率P出 .3.电源内耗功率:内电路上消耗的电功率,即电源内阻的发热功率P内 .4.闭合电路的功率关系:(1)功率关系:IEIUI2r或EIU外IU内.(2)能量关系:IUtI2RtI2rt,此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内、外电路消耗的电能之和.EI外UIU内II2r答案n典例精析例例3如图5所示,电源电动势E10 V,内阻r0.5 ,标有“8 V16 W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机 线圈的电阻R01 ,求
6、:图5(1)电源的总功率;解析解析L正常发光,路端电压等于灯泡额定电压8 V.电源总功率为P电IE410 W40 W.答案答案40 W解析答案返回(2)电动机的输出功率.输入电动机的总功率PM总UIM82 W16 W.故电动机的输出功率PM出(164)W12 W.答案答案12 W解析答案对点检测自查自纠12341.(闭合电路欧姆定律的理解及应用)有两个相同的电阻,阻值为R,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I;若将这两个电阻并联,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为 ,则该电源的内阻是()解析解析由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时:C解析答案12342.(路端电压与负载的
7、关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压,下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)()A.U随R的增大而减小 B.当R0时,U0C.当电路断开时,I0,U0 D.当R增大时,U也会增大BD答案12343.(电源的UI图象)(多选)如图6所示为某一电源的UI图象,由图可知()A.电源电动势为2 VC.电源短路时电流为6 AD.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A图6解析解析由UI图象可知,电源电动势E2 V.AD解析答案1234返回4.(闭合电路的功率关系)如图7所示,电源电动势E30 V,内阻r1 ,灯泡上标有“6 V12 W”字样,直流电动机线圈电阻R2 ,若灯泡恰好能正常发光,求电动机输出的机械功率.图7解析答案本课结束