第1节 闭合电路欧姆定律

物理闭合电路欧姆定律
欧姆定律是电学基础的重要定律之一，它描述了电流、电势差和电阻之间的关系。

在物理学中，电路是一种描述电流流动的系统，它包括一个或多个电源和一个或多个电路元件，例如电阻、电容和电感等。

在闭合电路中，电流是由一个电源提供的，它从电源出发并经过各种电路元件，最终回到电源中。

在这个过程中，电阻是电路的一个重要参数，因为电阻的大小将直接影响到电路中的电流流动。

欧姆定律是描述电路中电阻的行为的基本定律，它表明电路的电流与电势差和电阻之间的关系为：
I = V / R
其中，I 表示电流的强度，单位为安培 A）；V 表示电势差，单位为伏特 V）；R 表示电阻，单位为欧姆 Ω）。

这个公式表明，电流的强度与电势差成正比，与电阻成反比。

如果电势差保持不变，电阻的增加将导致电流的减小。

反之，如果电阻保持不变，电势差的增加将导致电流的增加。

这个公式的证明可以通过欧姆定律的实验来完成。

在一个闭合电路中，一个电池提供电势差，两个导体杆上分别夹上两根导体线，然后通过四个接插头把它们连接起来形成一个线路，其中一个电压表连接在两个导体线之间，另一个电流表连接在电源的正极和导体线之间。

然后，在这个电路中插入不同的电阻，测量电流和电势差，并根据公式计算出电阻值。

通过这个实验，可以发现欧姆定律在闭合电路中成立。

在这个过程中，一些因素可以影响电路的效果，例如温度、材料、长度和横截面积等。

在理解欧姆定律时，需要了解这些因素对电路的影响。

在电路中，电阻是一个重要的元件，它用于控制电流的流动。

电阻的大小。

高中物理闭合电路欧姆定律【导语】闭合欧姆定律是高中物理学习的重要的内容，学生需要掌控这部分的知识点，下面作者将为大家带来高中物理闭合电路的欧姆定律介绍，期望能够帮助到大家。

闭合电路欧姆定律的内容：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。

闭合电路欧姆定律公式：I=E/(R+r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。

常用闭合电路欧姆定律公式变情势有：E=I(R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir。

对闭合欧姆定律的知道①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外，不是内电路两端的电压U内，也不是电源电动势，所以U外②当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U内=0，此时E=U外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。

③式E=I(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。

U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。

闭合电路欧姆定律相干的定义①内电路：电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。

②内阻：内电路的电阻叫做电源的内阻。

③内电压：当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫内电压，用U内表示。

④外电路：电源外部的电路叫闭合电路的外电路。

⑤外电压：外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用U外表示。

⑥电动势：电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领，常用符号E(有时也可用ε)表示。

电动势与电压的区分电动势是对电源而言的，它描写移送单位电量时非静电力做功的多少，即移送1库电量时其他情势的能转化为电能的多少。

电压是对某一段电路而言的，它描写在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少，即移送1C电量时电能转化为其他情势能的多少。

两者是截然不同的物理量，万勿混淆，顺便指出，从能量转化观点来说，电势差、电压、电压降、电压缺失等，都表示电场力移送单位电量时电能转化为其他情势能的多少，只不过是几种情势不同的说法而已，习惯上在静电学中常用“电势差”的说法;在电路问题中常用“电压”的说法;在串连分压电路中，常把分压电阻上的电压叫做“电压降”;在远距离输电问题中，输电导线上的电压是没有利用价值的，常叫做“电压缺失”。

高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。

（2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。

2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。

在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。

再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。

根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。

解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。

C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。

A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。

D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。

故选AD。

点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。

（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。

电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。

2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。

（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。

该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。

3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r 时，此时电源效率为：（2）当R>r 时，随R 的增大输出功率减小。

（3）当R<r 时，随R 的增大输出功率增大。

（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R 1和R 2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。

江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：教学内容(2) 推导设t时间内有电荷量q通过闭合电路的横截面。

电源内部，非静电力把q从负极移到正极所做的功W = E q = E I t，电流通过R和R0时电能转化为热能Q = I2 R t + I2 R0 t因为W = Q所以E I t = I2 R t + I2 R0 tE = I R + I R0或I =RRE+(3）闭合电路欧姆定律闭合电路内的电流，与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。

其中，外电路上的电压降（端电压）U = I R = E - I R0内电路上的电压降U' = I R0电动势等于内、外电路压降之和E = I R + I R0 = U + U'例1：如上图，若电动势E = 24 V，内阻R0 = 4 Ω，负载电阻R = 20 Ω，试求：（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。

例2：电源电动势为1.5 V，内电阻为0.12 Ω，外电路电阻为 1.38 Ω，求电路中的电流和端电压。

例3：电动势为3.6 V的电源，与8 Ω的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2 V，求电源的内电阻。

教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容P max =24RE这时称负载与电源匹配。

2．电源输出功率P与负载电阻R的变化关系曲线3．注意：当R = R O时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅为50%。

板书设计一、电动势二、闭合电路的欧姆定律E = I R + I R0 = U + U'三、端电压教后札记。

课题：闭合电路的欧姆定律知识点总结：一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。

（2）公式 ①I ＝E R ＋r （只适用于纯电阻电路）； ②E ＝U外＋Ir （适用于所有电路）。

（3） 在外电路中，沿电流方向电势降低．二、．路端电压与外电阻的关系1．路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小，但不呈线性变化．2．U －I 图像中，直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即内阻r ＝|ΔU ΔI|． 典例强化例1、将一电源电动势为E ，内电阻为r 的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R 表示外电路电阻，I 表示电路的总电流，下列说法正确的是（） A ．由U 外＝IR 可知，外电压随I 的增大而增大B ．由U 内＝Ir 可知，电源两端的电压随I 的增大而增大C ．由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D ．由P ＝IU 可知，电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大例2、如图所示，R 为电阻箱，电表为理想电压表．当电阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2＝5 Ω，电压表读数为U 2＝5 V ．求：电源的电动势E 和内阻r ．例3、如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中（ ）A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小一般情况 U ＝IR ＝E R ＋r ·R ＝E 1＋r R ，当R 增大时，U 增大 特殊情况 （1）当外电路断路时，I ＝0，U ＝E （2）当外电路短路时，I 短＝E r ，U ＝0B ．电压表的示数减小，电流表的示数增大C ．电压表与电流表的示数都增大D ．电压表与电流表的示数都减小例4、如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P 向左移动，则（ ）A ．电容器中的电场强度将增大B ．电容器的电容将减小C ．电容器上的电荷量将减少D ．液滴将向上运动例5、如图所示为某一电源的U －I 图线，由图可知（） A ．电源电动势为2 V B ．电源内电阻为13Ω C ．电源短路时电流为6 A D ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A例6、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是（）A ．阴影部分的面积表示电源输出功率B ．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C ．当满足α＝β时，电源效率最高D ．当满足α＝β时，电源效率小于50% 知识巩固练习1．下列关于电动势的说法正确的是（） A ．电动势就是电压，就是内、外电压之和B ．电动势不是电压，但在数值上等于内、外电压之和C ．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．电动势的大小与外电路的结构无关2．电动势为E ，内阻为r 的电源，向可变电阻R 供电，关于路端电压说法正确的是（）A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．因为U ＝IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大C ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小D ．若外电路断开，则路端电压为E3．．某电路如图所示，已知电池组的总内阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝5 Ω，理想电压表的示数U ＝3．0V，则电池组的电动势E等于（）A．3．0 V B．3．6 V C．4．0 V D．4．2 V4．如图所示电路，电源内阻不可忽略。

闭合电路欧姆定律在电路领域中，欧姆定律是最基本和最关键的一个定律。

它将单位时间内通过导体的电荷量和该导体的电阻、电压之间的关系联系在了一起。

在闭合电路中，欧姆定律可以用来计算电流、电压和电阻之间的关系。

电阻和欧姆定律电阻是指一个电路元件对电流的阻力。

根据欧姆定律，电阻的数值与电流成比例，与电压成反比。

Ohm’s Law 表示为 I = V/R。

其中，I 是电流，V 是电压，R 是电阻。

这个公式还可以用来计算电阻的大小。

即，R = V/I。

这意味着，如果我们知道电流和电压，就可以计算出电阻的数值。

欧姆定律也可以被重写成其他两种形式。

如果我们知道电阻和电流，我们可以计算电压—— V = IR。

如果我们知道电压和电阻，我们就可以计算电流——I = V/R。

闭合电路的欧姆定律欧姆定律同样适用于闭合电路。

闭合电路是一个由一个电源和一个或多个元件组成的电路，其中电流可以流过电源、元件和导线，形成一个完整的电路。

在闭合电路中，因为电流必须从电源到达最后一个元件，然后返回电源，所以在电路中的每个元件上都会有电压降。

根据欧姆定律，每个元件上的电压降与该元件上的电阻成正比。

因此，在闭合电路中，我们可以使用以下公式来计算电路总电阻：R_total = R1 + R2 + … + Rn。

其中，R1 到 Rn 是电路中每个元件的电阻。

同样地，我们可以使用以下公式来计算电路中的总电流：I_total = V/R_total。

其中，V 是电源的电压。

在这种情况下，闭合电路的欧姆定律可以重写为 V = I_total * R_total。

欧姆定律的局限性虽然欧姆定律在许多情况下是有用的，但它也有局限性。

这些局限性包括：•温度：当元件温度变化时，它的电阻也会变化。

因此，欧姆定律只适用于室温下的条件。

•非线性元件：欧姆定律只适用于线性元件，即元件的电阻不随电流的变化而变化。

对于非线性元件，需要使用其他定律和方法来计算电流、电压和电阻之间的关系。

闭合电路的欧姆定律【知识点归纳】（一）、闭合电路的欧姆定律：1、闭合电路的欧姆定律的内容：（1）闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

公式：I = rR E + ； （2）从闭合电路欧姆定律中，还可导出电路功率的表达式： EI = U I + U'I = I 2R + I 2r 。

（3）、定律的适用条件：外电路为纯电阻电路。

2、闭合电路欧姆定律的应用：路端电压变化的讨论：（1）当R 增大时，I 减小，U'=I r 减小，U 增大；当R ∞时，I = 0 ，U =E （最大）；0 时 ，I = rE ，U = 0 ； （2）当R 减小时，U 减小，当R 3、闭合电路欧姆定律的应用（二）应用闭合电路的欧姆定律分析电路中有关电压、电流、电功率的方法；（1）分析电路中的电压、电流、电阻时，一般先由闭合电路欧姆定律确定电路的总电流、路端电压，再结合部分电路的欧姆定律分析各部分电路的参数。

（2）分析电源的电动势、内电阻时，可将（1）中的分析顺序逆进行。

（3）分析电路的功率（或能量）时可用公式EI = U I + U'I = I 2R + I 2r其中EI 为电源的总功率（或消耗功率），U I= I 2R 为电源的输出功率（或外电路的消耗功率）；U'I= I 2r 为电源内部损耗功率，要注意区分。

【案例分析】一、 判断灯的亮暗例1、 四个灯泡连接如图所示，当电键S 2断开、S 1接通a 点时，灯泡L 1最亮，L 2和L 4最暗且亮度相同，当电键S 2闭合、S 1接通b 点时，下例亮度分析正确的是（ ）A. 灯泡L 1最亮，L 4最暗B. 灯泡L 2最亮，L 3最暗C. 灯泡L 3最亮，L 1最暗D.灯泡L 4最亮，L 1最暗二、 电压表和电流表示数的变化例2、 如图所示是一火警报警系统的部分电路示意图，其中R 2为用半导体正热敏材料制成的，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器，当传感器R 2所在处出现火情时，显示器中的电流I 和报警器两端的电压U 的变化情况是( )A 、I 变大，U 变大B 、I 变小，U 变小C 、I 变小，U 变大D 、I 变大，U 变小例3、 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向 b 端移动时：A.伏特表 V 和安培表A 的读数都减小B.伏特表V 和安培表A 的读数都增大C.伏特表V 的读数增大，安培表A 的读数减小D.伏特表V 的读数减小，安培表A 的读数增大三、判断电路的故障例4、如图所示的电路中，灯泡LA和L B都是正常发光的，忽然灯泡L B比原来变暗了些，而灯泡L A比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现了断路故障(设只有一处出了故障)。