课时 2 闭合电路的欧姆定律一、闭合电路1.组成2.内、外电压的关系:E=U 内+U 外。二、闭合电路欧姆定律1.内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小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:(1)I=(只适用于纯电阻电路)。(2)E=U 外+Ir(适用于所有电路)。三、路端电压 U 与电流 I 的关系1.关系式:U=E-Ir。2.U-I 图象如图所示。(1)当电路断路即 I=0 时,纵坐标的截距为电源电动势。(2)当外电路短路即 U=0 时,横坐标的截距为短路电流。(3)图线的斜率的绝对值为电源的内阻。考点一 闭合电路欧姆定律1.闭合电路欧姆定律对于所有电源都是成立的。2.表达式 I=适用于纯电阻电路;表达式 E=U 外+U 内或 U=E-Ir 适用于任何闭合电路。3.当外电路断路时,电源电动势等于路端电压(外电压);当外电路短路时,外电阻 R=0,I=。[典例 1] 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=3.0 V,则电池组的电动势 E 等于( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V解析:由于电压表的示数为路端电压,而 U=IR,则 I==0.6 A,由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6 V,故选项 B 正确。答案:B变式 1:第二届世界互联网大会于 2015 年 12 月 16 日至 18 日在桐乡乌镇举行,为迎接大会召开,桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造,如图所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌,则该电池板的内阻约为( D )太阳能电池板的参数开路电压 43 V短路电流 5.85 A工作电压 35.3 V工作电流 0.567 A额定功率 20 W工作温度-40～85 ℃A.7.58 ΩB.6.03 ΩC.6.23 ΩD.7.35 Ω解析:开路电压即为电动势,所以内阻 r== Ω≈7.35 Ω,D 正确。考点二 闭合电路的功率1.电源的总功率(1)任意电路:P 总=IE=IU 外+IU 内=P 出+P 内。(2)纯电阻电路:P 总=I2(R+r)=。2.电源内部消耗的功率P 内=I2r=IU 内=P 总-P 出。3.电源的输出功率(1)任意电路:P 出=IU=IE-I2r=P 总-P 内。(2)纯电阻电路:P 出=I2R==。(3)纯电阻电路中输出功率随 R 的变化关系① 当 R=r 时,电源的输出功率最大为 Pm=。② 当 R>r 时,随着 R 的增大输出功率越来越小。③ 当 R
