第47课时 闭合电路的欧姆定律(重点突破课)
[考点一 闭合电路的动态分析]
动态分析问题是闭合电路欧姆定律的具体应用，这类问题由于形式多样、考法灵活，考生不能统筹系统地去想问题，而导致分析不够全面而失误。
1．闭合电路的欧姆定律
(1)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。
(2)公式：I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)。
(3)其他表达形式
①电压表达式：E＝U＋Ir。
②能量表达式：EI＝UI＋I2r。
2．路端电压与外电阻的关系
(1)一般情况：U＝E－Ir，当外电阻R增大时，路端电压U增大。UI图像如图。
(2)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＝Er，U＝0。
[典例] 如图所示电路，当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )
A．R2的功率增大
B．R3两端的电压减小
C．电流表的示数变大
D．R1的电流增大
[解析] 当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I减小，路端电压U增大，R3两端的电压等于路端电压，则R3两端的电压增大，通过R3的电流I3增大，通过R2的电流I2＝I－I3，I减小，I3增大，则I2减小，故R2的功率减小，电压U2也减小；R1、R4的并联电压U并＝U－U2，U增大，U2减小，则U并增大，故通过电流表的电流IA增大，电流表的示数变大，通过R1的电流I1＝I2－IA，I2减小，IA增大，则I1减小，故只有C正确。
[答案] C
[规律方法]
闭合电路动态分析的三种方法
1．程序法
2．“串反并同”结论法
(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。 2所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。
（人教版）2012届高三物理复习讲义：闭合电路的欧姆定律
一、内容概述
闭合电路欧姆定律是本章的重要的内容，会熟练地运用欧姆定律，串、并联电路的特点及能量关系分析和解决直流电路问题是本部分学习的重、难点。
二、重、难点知识归纳和讲解
（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。
高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用
一、基础知识归纳
1.闭合电路的欧姆定律
(1)内、外电路
①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.
②外电路：电源两极，用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.
(2)闭合电路的欧姆定律
①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成 正比 ，与内、外电路的电阻之和成 反比 .
②适用条件：纯电阻电路.
③闭合电路欧姆定律的表达形式有：
Ⅰ.E=U外+U内
Ⅱ.I=(I、R间关系)
Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)
Ⅳ.U=E(U、R间关系)
2.闭合电路中的电压关系
(1)电源电动势等于内、外电压之和.
注意：U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR，非纯电阻电路中UIR) (2)路端电压与电流的关系(如图所示).
①路端电压随总电流的增大而 减小 .
②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中，U-I图象在纵轴上的截距表示电源的 电动势 .
③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im=(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于 内电阻 .
(3)纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R的变化关系.
①外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高;
②外电路断开时，R，路端电压 U=E ;
③外电路短路时，R=0，U=0，I=Im=E/r.
3.电动势与路端电压的比较：
电动势路端电压U
物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况
定义式E=，W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功U=，W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功
量度式E=IR+Ir=U+UU=IR
测量运用欧姆定律间接测量用伏特表测量
决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关
特殊情况当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E 4.闭合电路中的功率关系
电工基础课件 三要素法
三要素法是电学中描述电路中电压、电流和电阻之间关系的方法，即欧姆定律。
欧姆定律：在恒温下，电流在电路中的流动所产生的电阻与电流强度成正比，与电路两端的电压差成反比。即 U=IR，式中 U 为电压（伏特），I 为电流强度（安培），R 为电阻（欧姆）。
三要素法就是根据欧姆定律，将电路中的电压、电流和电阻三个量进行分析和计算。电压、电流和电阻是电学中最基本的概念，而三要素法则将这些概念进行了统一、系统化的描述和应用。
例如，在一个电路中，我们能够测量到电压和电流两个物理量，那么根据欧姆定律，我们就可以计算出电阻了。三要素法就是根据这样的原理，通过使用欧姆定律计算电路中电压、电流和电阻三个物理量之间的关系，进行电路的分析和设计。
在进行电路分析时，我们可以根据三要素法将电路中的所有元件视为一个整体，并将电路中的电阻进行分类和拆分，然后利用欧姆定律计算出电路中每一个元件的电压、电流和电阻，最终针对整个电路进行计算和分析。对电路分析学习来说十分重要。
