12.2閉合電路的歐姆定律知識點目錄知識點目錄TOC\o"11"\h\u【知識點1】電功和電功率 1【知識點2】焦耳定律 5【知識點3】電路中的能量轉(zhuǎn)化 10學習目標學習目標1.理解電動勢的概念。2.了解外電路、內(nèi)電路，知道電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和(重難點)。3.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，掌握其表達式(重點)知識點1知識點1知識點知識點【知識點1】電動勢1．由導線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路。閉合電路包括外電路和內(nèi)電路。(1)外電路：用電器和導線組成外電路。(2)內(nèi)電路：電源內(nèi)部是內(nèi)電路。內(nèi)電路中的電阻叫內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。我們可以將電源看作一個沒有電阻的理想電源與電阻的串聯(lián)。2．非靜電力：電源把正電荷從負極搬運到正極的力。在干電池中，非靜電力是化學作用，在發(fā)電機中，非靜電力是電磁作用。3．電源：通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。4．電動勢(1)定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移動的電荷量q的比值叫電源的電動勢。(2)定義式：E＝eq\f(W,q)。(3)單位：伏特(V)，1V＝1J/C。(4)物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。(5)電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，跟外電路也無關(guān)。典型例題典型例題例1：【例1】（2024秋?普陀區(qū)校級期末）關(guān)于電動勢，下列說法中正確的是A．電動勢的單位與電勢、電勢差的單位都是伏特，故三者本質(zhì)上一樣 B．電動勢的大小，與非靜電力的功的大小成正比，與移動電荷量的大小成反比C．電動勢等于電荷通過電源時單位時間內(nèi)非靜電力所做的功 D．電動勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量【答案】【分析】根據(jù)電動勢的概念以及物理意義，結(jié)合電勢和電勢差的概念進行分析比較?！窘獯稹拷猓海妱觿莸膯挝慌c電勢、電勢差的單位都是伏特，但三者本質(zhì)上并不一樣，故錯誤；．電動勢等于電荷通過電源時單位電荷量非靜電力所做的功，故錯誤；．電動勢的物理意義是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，故正確。故選：?！纠?】（2024秋?欒川縣期末）一節(jié)干電池的電動勢為，表示該電池A．工作時兩極間的電壓恒為 B．工作時有的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?C．比電動勢為的電池存儲的電能多 D．將負電荷由正極輸送到負極過程中，非靜電力做了的功【答案】【分析】由電源電動勢，電源的定義進行分析。【解答】解：、接入電路后，兩極電壓為路端電壓，由于電源存在內(nèi)阻，故路端電壓小于電源電動勢，故錯誤；、電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，將電量的正電荷由負極移送到正極的過程中，該電池能將的化學能轉(zhuǎn)化成電能，故錯誤；、電動勢表示電源是把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電動勢大不一定儲存的電能多，故錯誤；、一節(jié)干電池的電動勢為，表示該電池能將電量的負電荷由正極移送到負極的過程中，非靜電力做了的功，故正確；故選：?！纠?】（2024春?鼓樓區(qū)校級月考）如圖所示，甲、乙、丙為三個不同的電路結(jié)構(gòu)，其回路的電勢升降情況與甲、乙、丙一一對應的是A．①②③ B．③②① C．③①② D．②③①【答案】【分析】根據(jù)電流經(jīng)過電阻時會有電壓降，電動勢的躍升集中在兩極進行分析。故選：?！纠?】（2024?柳南區(qū)一模）某閉合電路中，干電池電動勢為，工作電流為，則A．電源內(nèi)電壓為 B．電源路端電壓為 C．電路中每秒非靜電力做功 D．電路中有的化學能轉(zhuǎn)變成電能【答案】【分析】電源的電動勢反映電源本身的特性，由電源本身決定，等于內(nèi)外電壓之和，與外電路結(jié)構(gòu)無關(guān)；電動勢大小，反映非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極移動單位電荷量做功的多少，根據(jù)這些知識可以正誤?！窘獯稹拷猓?、電源電動勢等于內(nèi)外電壓之和，內(nèi)電壓小于．故錯誤。、當外電路接通時，電動勢大于路端電壓。故錯誤。、干電池電動勢為，工作電流為，在內(nèi)電源將的正電荷從電源負極移到正極，非靜電力做功．故正確。、不知道通電的時間，不能求出能量轉(zhuǎn)化為具體數(shù)值，故錯誤。故選：。【例5】（2024秋?朝陽區(qū)期末）已知某電源的電動勢為。下列說法正確的是A．在內(nèi)，該電源能把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 B．在內(nèi)，該電源比電動勢為的電源提供的電能多 C．當電荷通過電源時，該電源能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 D．當電荷通過電源時，該電源比電動勢為的電源非靜電力做的功多【答案】【分析】通過電源電動勢的定義進行分析。【解答】解：電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，根據(jù)電動勢的定義式故選：。知識點2知識點2知識點知識點【知識點2】閉合電路歐姆定律及其能量分析如圖所示電路：1.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化(1)時間t內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W＝Eq＝EIt。(2)在時間t內(nèi)，外電路轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為Q外＝I2Rt。內(nèi)電路轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為Q內(nèi)＝I2rt。(3)根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功W＝Q外＋Q內(nèi)，即EIt＝I2Rt＋I2rt，E＝IR＋Ir，進一步得：I＝eq\f(E,R＋r)。說明I＝eq\f(E,R＋r)、E＝IR＋Ir只適用于外電路為純電阻的閉合電路。2．閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。(2)表達式：I＝eq\f(E,R＋r)。(3)內(nèi)、外電路中的電勢變化：如圖所示，外電路中電流由電源正極流向負極，沿電流方向電勢降低，內(nèi)電路中電流由電源負極流向正極，沿電流方向電勢升高。E＝U外＋U內(nèi)。即：電源的電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。典型例題典型例題例1：【例6】（2025?射陽縣校級一模）如圖所示，，為可調(diào)電阻，為一般電阻，為熱敏電阻．當環(huán)境溫度升高時，下列說法中正確的是A．電容器所帶電量減小 B．若的阻值減小，電容器的帶電量可能保持不變 C．若的阻值增大，電容器的帶電量可能保持不變 D．若的阻值減小，電流表的示數(shù)可能保持不變【答案】【分析】為半導體材料制成的熱敏電阻，溫度降低，電阻變大，當環(huán)境溫度升高時，電阻變小，外電路總電阻變小，根據(jù)歐姆定律分析總電流和路端電壓的變化，確定電流表和電容器帶電量的變化．【解答】解：、當環(huán)境溫度升高時，的電阻變小，外電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，則電壓表讀數(shù)變小?？傠娏髟龃?，并聯(lián)電路、上的電壓增大，電容器上的電壓增大，電容器所帶的電量增大。故錯誤；、的大小與電容器的電量沒有影響，若的阻值減小，電容器的帶電量仍然增大。故錯誤；、若的阻值增大，并聯(lián)電路、上的電壓增大，電容器上的電壓增大，電容器所帶的電量增大。故錯誤；、當環(huán)境溫度升高時，的電阻變小，外電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，總電流增大，所以電流表的電流增大；若的阻值減小，則并聯(lián)電路部分總電阻也減小，則并聯(lián)電路的電壓有可能減小到原來的數(shù)值，則電流表的示數(shù)可能保持不變。故正確。故選：?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓骸⒂砷]合電路歐姆定律得故錯誤，正確；、硅光電池的輸出功率故錯誤；、硅光電池的效率為故錯誤；故選：。A． B． C． D．【答案】故選：。A．電源的輸出功率變小 B．消耗的功率先變大后變小 C．滑動變阻器消耗的功率先變大后變小 D．以上說法都不對【答案】【分析】對于電源，當電源的內(nèi)外電阻越接進，電源的輸出功率越大，相等時，電源的輸出功率最大；同時結(jié)合閉合電路歐姆定律進行分析．【解答】解：、對于電源，當電源的內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大；在滑動變阻器的滑片由左端向右滑動的過程中，外電路電阻始終大于電源內(nèi)電阻，故電源的輸出功率不斷增加，故錯誤；、將電源和電阻當作一個等效電源，在滑動變阻器的滑臂由左端向右滑動的過程中，等效電源的內(nèi)電阻大于等效外電阻，且差值先減小到零后增加，故滑動變阻器消耗的功率先變大后變小，故正確；、綜上可知錯誤。故選：。【例10】（多選）（2024秋?薊州區(qū)期末）在圖甲的電路中，電源的電動勢為，內(nèi)阻不計，小燈泡、、規(guī)格相同，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是A．流過燈泡的電流等于流過燈泡的電流的2倍 【答案】【分析】根據(jù)并聯(lián)電路特點得到燈泡兩端的電壓，然后根據(jù)圖乙得到對應的電流即可；根據(jù)歐姆定律計算燈泡的電阻；根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點計算。故選：。知識點3知識點3知識點知識點【知識點3】路端電壓與負載的關(guān)系1．外電路中的用電器叫作負載，把外電路的電勢降落叫作路端電壓。負載變化時，電路中的電流就會變化，路端電壓也隨之變化。2．根據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝U外＋U內(nèi)，若將U外記為路端電壓U，考慮到U內(nèi)＝Ir，則U＝E－Ir。3．對純電阻電路，路端電壓U與外電阻R的關(guān)系：(1)當外電阻R增大時，由I＝eq\f(E,R＋r)可知，電流I減??；由U＝E－Ir可知，U增大；當外電阻R減小時，電流I增大，U減小。結(jié)論：路端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小。(2)兩種特殊情況：當外電路斷開時，電流I變?yōu)?，U＝E，即斷路時的路端電壓等于電源電動勢。當電源兩端短路時，外電阻R＝0，此時電流I＝eq\f(E,r)。注意：絕對不允許將電源兩端用導線直接連接在一起！典型例題典型例題例1：A．此電源的內(nèi)阻為 B．燈泡的額定電壓為，功率為 C．把燈泡換成“，”的燈泡，電源的輸出功率將變大 【答案】、燈泡是純電阻，歐姆定律仍適用，故錯誤。故選：。【例12】（多選）（2024秋?北辰區(qū)校級期中）電源電動勢為，內(nèi)阻為，向可變電阻供電，關(guān)于路端電壓說法正確的是A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變 D．若外電路斷開，則路端電壓等于電動勢【答案】【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電源電動勢與路端電壓的關(guān)系式，根據(jù)電源電動勢、內(nèi)阻為定值，外電阻可變，可分析路端電壓、電流是否會變化及如何變化。故選：。【答案】故選：。A．電源的短路電流為