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1、第四章第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电闭合电路欧姆定律与科学用电第一节 闭合电路欧姆定律外电路:电源外部的电路(用电器、电键和导线等构成).用导线把电源、电键、用电器等连成闭合电路.1.闭合电路的结构：内电路:电源内部的电路.电流流向如何？2.在内电路中，电场方向如何？自由电荷在什么力作用下发生定向移动？电场力对自由电荷做什么功？电势能如何变化？1.在外电路中，自由电荷是在什么力作用下定向移动的？电场力对自由电荷做什么功？电势能如何变化？干电池发电机非静电力是化学作用非静电力是电磁作用电源内部的非静电力是由什么提供的？1.电源：通过把其它形式能转化为电能的装置 2.电动势E（）(1)单位：伏
2、（V）(2)意义：表征电源转化电能本领的物理量(3)测量：外电路断开时，数值上等于电源两极的电压 1.内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内外电阻之和成反比。2.表达式：（适用范围：纯电阻电路）：闭合电路欧姆定律的常见表达式的适用条件并不相同。E=U外+U内 E=IR+Ir U外=E-Ir 1.如图所示电路，电源电动势为，内阻为，外电路的电阻为，求电路中的电流和路端电压。解：由闭合电路欧姆定律得：为U=IR =11.38 V =1.38 V 为表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势E.U=E-Ir 可知:U-I 是表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流I短。（I短
3、=E/r)(tan)表示电源的内电阻r=|U/I|3.3.图示为某电源的路端电压图示为某电源的路端电压U U随干路电流随干路电流I I的变的变化图象化图象,由图象可知由图象可知,该电源的电动势该电源的电动势E=E=V,V,内阻内阻r=r=。31/32.路端电压U与外电阻R之间的关系：（1）关系推导1.路端电压U的表达式：A输出功率：P出=P总-P内=IE-I2r=IU外当外电路为时：P P出出m m=E E2 24r4r(R(R外外+r)+r)2 2=E E2 2+4r+4r(R(R外外-r)-r)2 2R R外外P P出出=I I2 2R R外外=E E2 2R R外外 4.已知如图，E=6V，r=4，R1=2，R2的变化范围是010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。E rR2R1Uo IEU0 M（I0,U0）b aNI0 Im1.图中a为闭合电路的U-I图象，b为部分电路(外电阻)的U-I图象 2.坐标表示该电阻接入电路时的路端电压与电流.3.的绝对值表示电源内阻的大小、的绝对值表示接入电路中外电阻的的大小 4.图中表示接入该电阻时的输出功率。当两个斜率相等时（即内、外电阻相等）图中矩形面积最大，即输出功率最大。