閉合電路的歐姆定律(一)高二上學期物理魯科版（2019）必修第三冊

第4章閉合電路歐姆定律與科學用電4.1閉合電路歐姆定律(一)你想過沒有，為什么干電池、蓄電池、發(fā)電機等電源能使電路保持一定的電壓并形成電流？本節(jié)，我們先學習一個描述電源特性的物理量——電動勢，然后探究閉合電路所遵循的規(guī)律干電池鉛蓄電池發(fā)電機如圖，一個完整的電路由哪些部分組成？電源在電路中的作用是什么？ERS一個完整的電路由電源、用電器、開關、導線等組成，電源在電路中的作用是使電路保持一定的電壓并形成電流。電動勢外電路內電路內電路SR+-RS+-rE內電路中的電阻叫內電阻，簡稱內阻。1.內、外電路電源內部的電路叫作內電路；電源外部的電路叫作外電路。外電路的電阻稱為外電阻；內電路的電阻稱為內電阻。2.定義：電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入外電路時兩極間的電壓，常用E來表示。3.單位：與電壓的單位相同，也是伏特(V)。4.物理意義：電動勢在數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷由負極移動到正極非靜電力所做的功。電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能的本領的物理量。它是電源的特征量。不同的電源，產生電能的機制是不同的。類比日常生活中我們經常接觸到各種各樣的電源，如圖所示的干電池、手機電池，它們有的標有“1.5V”字樣，有的標有“3.7V”字樣。非靜電力做功：W非＝q1U1＝7.5J，電勢能增加了7.5J；非靜電力做功：W非′＝q2U2＝7.4J，電勢能增加了7.4J；標有“1.5V”干電池標有“3.7V”手機電池(1)如果把5C的正電荷從1.5V干電池的負極移到正極，該電荷的電勢能增加了多少？非靜電力做了多少功？如果把2C的正電荷從3.7V的手機電池的負極移到正極呢？(2)是不是非靜電力做功越多，電源把其他形式的能轉化為電能的本領就越大？如何描述電源把其他形式的能轉化為電能的本領？不是。非靜電力對電荷做功多少與電荷的電荷量有關。若把帶相同電荷量的正電荷從電源的負極移到正極，做功越多，電荷獲得的電勢能越多，表明電源把其他形式的能轉化為電能的本領就越大?？梢杂梅庆o電力做的功與電荷量的比值來反映電源把其他形式的能轉化為電能的本領。1.鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示A.電源將1C的正電荷從正極移至負極的過程中，2J的化學能轉化為電能B.電源將1C的正電荷從負極移至正極的過程中，2J的化學能轉化為電能C.鉛蓄電池在1s內將2J的化學能轉化為電能D.鉛蓄電池比一節(jié)干電池(電動勢為1.5V)的體積大，故電動勢大√如圖為閉合電路的組成(1)在內、外電路中，沿著電流方向，各點電勢如何變化？RSrEEU內=IrU外=IR在內電路中(1)非靜電力做功使自由電荷電勢升高；(2)存在內阻，沿著電流方向電勢降低。在外電路中，存在外阻R，沿電流方向電勢降低U.閉合電路歐姆定律(2)內、外電路電勢的降落與電源電動勢有何關系？(3)閉合電路的電流I與電動勢E、外電阻R和內電阻r有何關系？RSrEEU內=IrU外=IR

閉合電路歐姆定律2.閉合電路歐姆定律

內容：流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動勢成正比，跟電路中內、外電阻之和成反比。（2）公式：②

E=U外+U內

電源的電動勢等于內、外電路電勢降落之和.③

E＝IR＋Ir④U外=E-Ir外電路兩端的電壓叫做路端電壓1.特點:在外電路中，電流由高電勢流向低電勢，在外電阻上沿電流方向電勢降落；電源內部由負極到正極電勢升高。2.(來自教材)在如圖所示的電路中，R1＝14Ω，R2＝9Ω。當閉合開關S接位置“1”時，電流表的示數(shù)I1＝0.2A；當開關S切換到位置“2”時，電流表的示數(shù)I2＝0.3A。求電源的電動勢E和內阻r。答案3V

1Ω3.如圖所示電路中，R1＝9Ω，R2＝30Ω，開關S閉合時電壓表示數(shù)為11.4V，電流表示數(shù)為0.2A，開關S斷開時電流表示數(shù)為0.3A，求：(不考慮電表內阻)(1)電阻R3的值；答案(1)15Ω

(2)12V

1Ω(2)電源電動勢和內電阻。閉合電路問題的求解方法1.分析電路特點：認清各元件之間的串、并聯(lián)關系，特別要注意電壓表測量哪一部分的電壓，電流表測量通過哪個用電器的電流。2.干路中的電流：若各電阻阻值和電動勢都已知，可用閉合電路的歐姆定律直接求出，也可以利用各支路的電流之和來求。3.應用閉合電路的歐姆定律解決問題時，應根據(jù)部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯(lián)特點求出部分電路的電壓和電流。4.(2023·福建泉州市高二期末)由電源、電動機M、燈泡L連接而成的電路如圖所示。已知電源電動勢E＝10.5V，內阻r＝0.05Ω，開關S斷開時，電流表示數(shù)為10A；開關S閉合時，電流表示數(shù)為50A。不考慮電流表內阻，不考慮燈泡的電阻變化，求：(1)燈泡電阻的阻值R；(2)開關S閉合時，燈泡的功率P。答案

(1)1Ω

(