7闭合电路的欧姆定律[学习目标]1
会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律
理解内、外电压,理解闭合电路的欧姆定律
会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,会进行相关的电路分析和计算
(难点)一、闭合电路的欧姆定律1.描述闭合电路的几个基本物理量用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路,如图所示
①内电路:电源内部的电路叫作内电路,其电阻叫作内电阻,通常用r表示
闭合电路中,通常用U内表示Ir,它是内电路的电势降落,称为内电压
②外电路:电源两极之间的外部电路叫作外电路,其电阻叫作外电阻
闭合电路中,通常用U外表示IR,它是外电路的电势降落,称为外电压,也常称为路端电压,简单地记为U
2.闭合电路中的能量转化如图所示,电路中电流为I,在时间t内,非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即EIt=I2Rt+I2rt
3.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=;适用范围:纯电阻电路
(3)常用的变形公式:E=U外+U内或U外=E-Ir;适用范围:任何闭合电路
二、路端电压与负载的关系1.路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E-r
结论:①R增大→U外增大;②外电路断路时U外=E;③外电路短路时U外=0
2.路端电压与电流关系(1)公式:U外=E-Ir
(2)图象(UI图象):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示电动势E,斜率的绝对值表示电源内阻r
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)电动势越大,闭合电路的电流就越大
(×)(2)电源的内阻越大,闭合电路的电流就越小
(×)(3)电源一定时,负载电阻越大,电流越小
(√)(4)电源发生短路时,电流为无穷大
(×)(5)外电路断路时,电源两端的电压就是电源电动势
(×)2.一