第7节闭合电路的欧姆定律
E
，此式仅适用R＋r
于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。 2．闭合电路内、外电压的关系为E＝U内＋U外＝Ir＋U外，
由此式可知，当电流发生变化时，路端电压随着变化。 3．当外电路断开时，路端电压等于电动势，当外电路短
路时，路端电压为零。 1．闭合电路欧姆定律的表达式为I＝
一、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路的组成及电流流向
2．闭合电路中的能量转化
如图2-7-1所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
图2-7-1
3．闭合电路欧姆定律
二、路端电压与负载(外电阻)的关系
图2-7-2
1．路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir。
(2)U-I图像：如图2-7-2所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。
2．路端电压随外电阻的变化规律
(1)外电阻R增大时，电流I减小，外电压U增大，当R增大到无限大(断路)时，I＝0，U＝E，即断路时的路端电压等于电源电动势。
E
(2)外电阻R减小时，电流I增大，路端电压U减小，当R减小到零时，I＝r，U＝0。
1．自主思考——判一判
(1)如图2-7-3甲所示，电压表测量的是外电压，电压表的示数小于电动势。(√)
图2-7-3
(2)如图乙所示，电压表测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。(×) (3)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。(×) (4)外电路的电阻越大，路端电压就越大。(√) (5)路端电压增大时，电源的输出功率一定变大。(×) (6)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。(×) 2．合作探究——议一议
(1)假如用发电机直接给教室内的电灯供电，电灯两端的电压等于发电机的电动势吗？ 提示：不等于。因为发电机内部有电阻，有电势降落。发电机内部电压与电灯两端电压之和才等于电动势。
(2)在实验课上，小红同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧电池
的电动势约为1.45 V，现在她把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。电池虽然旧了，但电动势并没有减小多少，那么小灯泡为什么不亮呢？
提示：电池变旧后，电动势并不明显减小，但内阻明显变大，因而使电路中的电流很小，导致小灯泡不亮。
路端电压与负载的关系
1．外电阻的两类变化引起的相应变化 (1)
说明：电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。 (2)
说明：由于电源内阻很小，所以短路时会形成很大的电流，为保护电源，绝对不能把电源两极直接相连接。
2．电源的U-I图像
(1)图像的函数表达式：U＝E－Ir。
(2)图像表示：电源的外电路的特性曲线(路端电压U随电流I变化的图像)，如图2-7-4所示是一条斜向下的直线。
图2-7-4
(3)当外电路断路时(即R―→∞，I＝0)：纵轴上的截距表示电源的电动势E(E＝U端)； E
当外电路短路时(R＝0，U＝0)：横坐标的截距表示电源的短路电流I短＝r。(条件：坐标原点均从0开始)
ΔU?E
(4)图线的斜率：其绝对值为电源的内电阻，即r＝＝?。
I0?ΔI?
2017-2018学年高中物理人教版选修3-1教学案：第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律 含答案正式版
