第四節(jié)-全電路歐姆定律

第四節(jié)全電路歐姆定律每天天黑以后，幾乎每個家庭都會打開電燈，但此時電燈發(fā)出的光往往較暗。而到了深夜，同一盞燈發(fā)出的光卻會變得較亮。你知道這是什么原因嗎?？一、電動勢電源有兩個極，兩極間存在著電壓。電流總是從電源的正極流出，經(jīng)過用電器，流回電源的負(fù)極。用電器消耗的電能是從哪里來的呢?？ESL電池、發(fā)電機(jī)等是最常見的電源。不同的電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一般不同。電源是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。汽油發(fā)電機(jī)220V鉛蓄電池12V我們用電動勢表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。電源是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置汽油發(fā)電機(jī)220V鉛蓄電池12V不接用電器時，電源兩極間電壓就等于電源的電動勢。電源就是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置汽油發(fā)電機(jī)220V鉛蓄電池12V1．電動勢不接用電器時，電源兩極間電壓就等于電源的電動勢，用符號E表示。2．電動勢的單位V（伏）。常用的1號、5號干電池的電動勢為1.5V，常用的鉛蓄電池的電動勢為2V，大型發(fā)電機(jī)的電動勢可達(dá)幾十千伏。電動勢僅由電源本身的性質(zhì)決定，跟外電路的情況無關(guān)。

二、全電路歐姆定律1．名詞概念

（1）全電路包含電源在內(nèi)的閉合電路叫做全電路。

（2）外電路電源外部的電路叫外電路。

IRERiS（3）內(nèi)電路電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路。（4）外電阻外電路的總電阻，用R來表示。（5）內(nèi)電阻內(nèi)電路的電阻，用Ri來表示。（6）外電壓外電阻兩端的電壓叫外電壓。（7）內(nèi)電壓內(nèi)阻Ri上消耗的電壓叫內(nèi)電壓。

2．電源電動勢與內(nèi)、外電壓的關(guān)系在閉合電路中，電源的電動勢E等于外電壓U外和內(nèi)電壓U內(nèi)之和。E=U外+U內(nèi)全電路中電流的大小與哪些因素有關(guān)呢？？IRERiS3．全電路歐姆定律

設(shè)閉合電路中的電流為I，外電阻為R，內(nèi)阻為Ri，由部分電路歐姆定律可知，U外=IRU內(nèi)=IRiIRERiS

所以因此E=IR+IRi閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，與整個電路的電阻成反比。這就是全電路歐姆定律。

外電阻R變化時，電路中的電流、外電路兩端的電壓隨R是如何變化的呢？？演示實驗RERiSAV

（1）滑動觸片向左滑動，外電阻增大，觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化；

（2）滑動觸片向右滑動，外電阻減小，觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化；

實驗結(jié)果：當(dāng)外電阻增大時，電路中的電流減小，端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時，電路中的電流增大，端電壓減小。

理論分析由E=U外+U內(nèi)可知，端電壓U=E-IRi，U隨R的變化規(guī)律為：（1）當(dāng)R增大時，I減小，U內(nèi)減小，E不變，所以U增大；（2）當(dāng)R減小時，I增大，U內(nèi)增大，E不變，所以U減小。

4．端電壓隨外電阻的變化規(guī)律端電壓隨著負(fù)載電阻的增大而增大，隨著負(fù)載電阻的減小而減小。為什么汽車啟動發(fā)動機(jī)時，車燈變暗，汽車發(fā)動以后，車燈便恢復(fù)正常亮度？？只打開車燈時，車燈正常發(fā)光。當(dāng)汽車啟動發(fā)動機(jī)時，由于啟動電動機(jī)和車燈是并聯(lián)的，因此外電阻減小，使得外電路的端電壓減小，導(dǎo)致車燈變暗。汽車發(fā)動以后，啟動電動機(jī)停止工作，外電阻恢復(fù)到原來的值，端電壓回升，車燈便恢復(fù)正常亮度。汽車蓄電池供電電路圖M啟動電動機(jī)車前燈ERi家里的燈，在晚上八點左右用電高峰時電燈發(fā)出的光比較暗。這是因為天黑以后，幾乎每個家庭都會打開電燈、電視等用電器，而這些用電器都是并聯(lián)在回路中的，因此回路中的外電阻減小，端電壓降低，所以此時電燈發(fā)出的光比較暗。而到了深夜，很多用戶休息了，用電器減少，外電阻增大，端電壓升高，所以電燈發(fā)出的光變得較亮。5．短路和斷路

（1）短路外電阻等于零，這種情況叫做短路。一般來說，電源的內(nèi)阻都很小，即使是普通的新干電池，內(nèi)阻也不到1.0

。因此短路時電流很大，不但會損壞電源，還可能引起爆炸，發(fā)生火災(zāi)。注意：絕不允許將一根導(dǎo)線或電流表直接接在電源的兩極上。VE

RiR=0短路電流：；端電壓：U=0。VE

RiR=∞

（2）斷路當(dāng)電路斷開時，外電阻R為無限大，這種情況稱為斷路，又稱為開路。因此，我們可以用電壓表接在電源兩極來測量電源的電動勢。由于電壓表的內(nèi)阻很大，電路中的電流極小，所以，電壓表所指示的端電壓非常接近電源電動勢。斷路電流：I=0；端電壓：U=E。例題1

已知電源電動勢E=1.5V，內(nèi)Ri=0.20

，外電阻R=2.8

。求電路中的電流和端電壓。分析：根據(jù)題意利用全電路歐姆定律可求出電路中的電流，再利用公式U=IR便可求出端電壓。解：電路中的電流為端電壓為所以電路中的電流為0.5A，端電壓為1.4V。

例題2

如圖所示，R1=8.0Ω，R2=5.0Ω。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S扳到位置1時，測得電流I1=0.20A；當(dāng)S扳到位置2時，測得電流I2=0.30A。求電源電動勢E和內(nèi)阻Ri。

分析：題目中給出了電路的兩個狀態(tài)，其共同點是電源電動勢E、內(nèi)阻Ri不變。根據(jù)全電路歐姆定律可以列出兩個狀態(tài)的方程式，然后聯(lián)立方程求解。

R1ERiSR212A代入數(shù)據(jù)得解方程得這也是實驗室中常用的測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法。解：根據(jù)全電路歐姆定律，得課堂練習(xí)

3．電源的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻Ri=0.10

，外電路的電阻R=1.4

。求電路中的電流I和端電壓U。

2．現(xiàn)在最清潔的能源是什么？1．干電池在使用過程中，內(nèi)阻是如何變化的？

本節(jié)學(xué)習(xí)了