课时2 闭合电路的欧姆定律
一、闭合电路
1.组成
2.内、外电压的关系:E=U内+U外。
二、闭合电路欧姆定律
1.内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小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:
(1)I=
(只适用于纯电阻电路)。
(2)E=U外+Ir(适用于所有电路)。
三、路端电压U与电流I的关系
1.关系式:U=E-Ir。
2.U-I图象如图所示。
(1)当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电源电动势。
(2)当外电路短路即U=0时,横坐标的截距为短路电流。
(3)图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
考点一 闭合电路欧姆定律
1.闭合电路欧姆定律对于所有电源都是成立的。
2.表达式I=适用于纯电阻电路;表达式E=U外+U内或U=E-Ir适用于任何闭合电路。
3.当外电路断路时,电源电动势等于路端电压(外电压);当外电路短路时,外电阻R=0,I=
。
[典例1] 某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V,则电池组的电动势E等于( )
A.3.0 V
B.3.6 V
C.4.0 V
D.4.2 V
解析:由于电压表的示数为路端电压,而U=IR,则I=
=0.6 A,由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6 V,故选项B正确。
答案:B
变式1:第二届世界互联网大会于2015年12月16日至18日在桐乡乌镇举行,为迎接大会召开,桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造,如图所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌,则该电池板的内阻约为( D )
太阳能电池板的参数
开路电压43 V
短路电流5.85 A
工作电压35.3 V
工作电流0.567 A
额定功率20 W
工作温度-40～85 ℃
A.7.58 Ω B.6.03 Ω C.6.23 Ω D.7.35 Ω
解析:开路电压即为电动势,所以内阻r=
=
Ω≈7.35 Ω,D正确。
