上海教材高二教案 教师版闭合电路欧姆定律
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拓展：闭合电路欧姆定律
电源
电源电动势路端电压内电压
闭合电路欧姆定律
电源
请你思考：
已知电荷的定向移动形成电流，那么导体中有持续稳定电流的条件是什么
例如：
灯泡要持续亮起来，应怎么办
提示：导体两端有电势差（电压）一般来说就是要
有电源。
要有电源持续的供电。
一：电源
电源:是一种能把其他形式的能转化为电能的装置。
有了电源，才能使电路中的电流像有源之水一样的连
续流动，维持用电器的正常工作。
水电站的发电机将水的机械能转化为电能，干电池和蓄电池将化学能转化为电能。
发电机、干电池、蓄电池等被称为电源。
电源的工作过程类似于如图所示的抽水机的工作过程。
电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。
二、电源电动势
不同类型的电源两极间的电压不一样。
由电源本身的性质来决定。
为了描述不同类型电源两极间的电压不同，物理学中引入电动势的概念。
电源电动势：数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压（E表示）。
国际单位：伏（V ）
电源电动势（E）的大小由电源本身的性质所决定的，与其是否接入电路以及电路的构成无关。
电动势值可以近似地用电压表测出。
电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电能的本能越大。
问题
某电源未接入电路时是3V ，当接入闭合电路中，电路中有用电器，如电阻R ，此时电源两极间的电压还是3V 吗
开关闭和后，电源两极的电压小于3V,减少的电压哪里去了
答：被电源的内电阻消耗去了
外电路：电源两极之外的电路，他包括用电器，导线等 内电路：电源内部的电路 外电阻：外电路的总电阻
内电阻：电源内部的电阻（r 表示）
外电路和内电路组成的完整电路称为闭合电路。
外电路：电流 由电势高
电势低。
在外电阻、内电阻上都有电势的降落。
内电路：电势由负极向正极升高，升高的数值等于电源的电动势E 。
外电路上的电压称为端电压，
外内U
U E +=
内电路上的电压称为内电压。
所以
闭合电路中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，这个规律叫做闭合电路欧姆定律。
例1 如图所示，R 1 = 8 W ，R 2 = 5W ，当单刀双掷开关 S 扳到位置 1 时，则得的电流 I 1 = A ；当S 扳到位置 2 时，测得电流 I 2 = A 。
求电源电动势E 和内电阻r 。
解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组
消去E ，可得电源的内电阻为 实验表明：在电源接入外电路时，电源电动势的大小等于端电压和内电压之和。
电源的电动势为
讨论：此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。
练 习
1. 已知电路中的电源电动势是 V ，内电阻是 W ，外电路的电阻是 W 。
求电路中的电流 I 和路端电压U 。
解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为
路端电压为
另解：U=E-Ir=*=
r R E I +=r I R I E 111+=r I R I E 222+=1221I I r I r I r --=Ω
=Ω-⨯-⨯=12
.03.05
3.082.0r I R I E 111+=V
8.1V )12.082.0(=⨯+⨯=r R E I +=A 0.1A 1.04.15.1=+=R I U =V
4.1V 4.10.1=⨯=
2. 如图所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是 I 1 = 0.20 A ，U 1 = V ；改变滑片的位置后，两表的读数分别为 I 2 = 0.40 A ，U 2 = V 。
求电源的电动势和内电阻。
解：根据全电路欧姆定律，列方程得
解之得
四、端压的变化（设E ，r 不变） （1）当R 变，电路电流如何变化
（2）当R 变，路端电压如何变化
结论：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。
（3）就某一电源，E ，r 不变，有
可知
r r I U E 20.098.111+=+=r r I U E 40.096.122+=+=Ω
==1.0,V 0.2r E Ir
E U -=外kx
b y -=是一次函数关系
与外
I U
斜率为r （内阻）
端电压随电流的增大而减少 ①问题：
当R=0时，是什么情况 答：短路
此时，电路电流多大
故短路电流：
r 很小，短路电流很大，后果是烧掉
②问题：
当R 很大时是什么情况 答：断路
电压表测电动势就是这个原理。
例：
接入电路中的灯泡越多，灯泡越暗为什么
由 灯泡的实际功率变小，故变暗。
闭合电路中的功率：
：电源提供的电功率。
（电源的总功率）
：外电路上消耗的电功率。
（电源的输出功率） Ir
E U 0U 0R ====内外，，r
E
I =E
U 0U 0I R ===∞→外内，，，↓
↑=↑↓外内，，，U Ir U I R //ΘR
U P 2
=
内外U
U E +=ΘI
U I U EI 内外+=∴EI
I
U 外
：内电路上消耗的电功率。
（电源内部消耗的功率）
五、电池组
串联：
并联：
I
U 内1
1nr r nE E ==，n
r r E E 1
1=
=，。
