闭合电路欧姆定律
一.本节高考考点及要求
1.电源电动势和内电阻 II
2.闭合电路欧姆定律 I
二.基础回顾
一、电动势
电源定义:把其它能量转化为电能的装置。
作用:给电路提供持续的电压。
2.电动势的含义:
描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。在数值上就等于电源 时两极间电压。用符号E表示。
(1)电动势由电源自身决定,与外电路 关
(2)电源的电动势等于内、外电路上的电压之和,关系式为E=U+U′
二、闭合电路欧姆定律
1.闭合电路欧姆定律:电路中的电流和电源电动势成正比,跟电路中的总电阻成反比。
表达式为:I= 常常写成:E=IR+Ir
2.路端电压:
路端电压变化规律
如图所示电路。闭合电键,滑线变阻器阻值R逐渐减小,对应伏特表读数U逐渐 ,U的理论变化范围为 。原因是:电源存在 ,随着R变小,电流 ,因电源内阻损失的电压U′ ,外电路电电压U 。
变化流程为:
R↑→I↓→U′↓→U↑
当R→∞时,I= (断路时)、U′= 、U=
R↓→I↑→U′↑→U↓
当R=0时,I=(电路中最大电流)U′= 、U=
3.在闭合电路中的能量转化关系
电源总功率(电路消耗总功率):P总=
外电路消耗功率(电源输出功率):P出=
内电路消耗功率(一定是发热功率):P内=
纯电阻电路中,电源输出功率随外电路电阻变化关系:
P出=UI=·R·=·R
讨论:当R= 时,输出功率有极大值:P出= ;电源输出功率与外阻关系图象如图所示,R<r时,R增大输出功率 ,R=r时输出功率 ,R>r时,R增大,输出功率 。
三.例题精讲