闭合电路欧姆定律 (2)VIP免费

闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律的内容ErRI1、内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比．这个结论通常叫做闭合电路的欧姆定律2、闭合电路欧姆定律的表达形式有：①E=U外+U内rREI②（I、R间关系）③U=E-Ir（U、I间关系）ErRRU④（U、R间关系）3、讨论：U=E-IrrREIErRRU从上式可以看出:(E、r是常量，R、I、U是变量)a.当外电阻R减小时，可知I增大，内电压U′＝Ir增大,路端电压U减小．b.当外电路短路时，R趋近于零，I趋近于E/r，路端电压U趋近于零．电源的内阻一般都很小，所以短路时电流很大为Im=E/r.c.当外电阻R增大时，则I减小，内电压U′＝Ir减小，路端电压U增大．当外电路断开时，R变为无限大，I变为零，Ir也变为零，U=E．这就是说，开路时的路端电压等于电源的电动势.而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（还有微弱电流通过电源）。二、闭合电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；a的斜率的绝对值表示内阻大小；a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示电源的输出功率；uOIImiEUM（I，U）βαbaN当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时)图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）.三、电源的功率和效率⑴电功率：②电源的输出功率P出=UI③电源内部消耗的功率Pr=I2r①电源的总功率PE=EI电源的输出功率，rErR/)rR(E)rR(REP4422222可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，ORP出Pmr而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大为rEPm42⑵电源的效率：rRREUPPE（最后一个等号只适用于纯电阻电路）具体方法为：首先标明电路中各节点名称，经过电源和用电器的节点名称应不同，而一段导线两端的节点名称不变．理想的电压表可视为断路．理想的电流表可视为导线．考虑电表内阻时，就应把它们当作用电器对待．四．电路的结构分析搞清电路各元件之间的连接关系，画出结构清晰的等效电路，是利用欧姆定律解决电路问题的重要前提．我们通常采用节点跨接法来分析电路结构．接着，定性判断电路中各节点电势高低（没有标明的可假设）．最后将各电器填在对应的节点间以判明彼此间的串、并联关系．