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第1节 闭合电路欧姆定律（一）
第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电
你想过没有，为什么干电池、蓄电池、发电机等电源能使电路保持一定的电压并形成电流？
干电池
铅蓄电池
发电机
如图，一个完整的电路由哪些部分组成？电源在电路中的作用是什么？
E
R
S
一个完整的电路由电源、用电器、开关、导线等组成，电源在电路中的作用是使电路保持一定的电压并形成电流。
外电路
内电路
内电路
S
R
+
-
R
S
+
-
r
E
内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。
1.内、外电路
电源内部的电路叫作内电路；电源外部的电路叫作外电路。外电路的电阻称为外电阻；内电路的电阻称为内电阻。
2.电源
（1）电路电能的提供者
蓄电池
干电池
（2）功能：
将电池中的化学能转化为电能
发电机
（3）能量转化关系：
电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能；
电源外部，静电力做正功，把电势能转化为其他形式的能。
3.电动势
（1）定义：电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，常用E来表示。
（2）单位：与电压的单位相同，也是伏特(V)。
（3）物理意义：电动势在数值上等于将单位电荷量的正电荷由负极移动到正极非静电力所做的功。电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量。它是电源的特征量。不同的电源，产生电能的机制是不同的。
(4)公式：
电动势
非静电力做的功（ J ）
移动的电荷量（ C ）
比值定义式
(5)单位：伏特 符号：V
由电源本身特性决定的，与外电路无关，与电源体积无关。
类 比
(1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。(　　)
(2) 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静
电力的特性决定。(　　)
(3)一节1.5 V的5号干电池和一节1.5 V的7号干电池把其他形式的能转化为电能的本领一样大。(　　)
(4)电动势定义式 中的W与电压 中的W是同种性质力所做的功。 (　　)
(5)电动势跟电源的体积无关，外电路变化时，电动势也变化。(　　)
×
√
√
×
×
由以上实验可知，虽然两组电源的电动势都为 6 V，但电流和电压测量出的结果却不一样，这说明电源内部有电阻，简称内阻。电源的内阻会影响闭合电路中电流的大小。
在图中，A组电源为四节干电池，B组电源为三节蓄电池，两组电源的电动势均为6V.将它们与额定电压为6V的小灯泡、电压表、电流表、开关按图示电路连接。分别闭合开关S1或S2,观察到小灯泡的亮度和电流表、电压表的示数都不相同。在闭合电路中电动势和用电器都相同的情况下，用电器两端电压不相同说明了什么？
探究电源的内阻
如图为闭合电路的组成
(1)在内、外电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？
R
S
r
E
E
U内=Ir
U外=IR
在内电路中
(1)非静电力做功使自由电荷电势升高；
(2)存在内阻，沿着电流方向电势降低。
在外电路中，存在外阻R，沿电流方向电势降低U.
(2)内、外电路电势的降落与电源电动势有何关系？
(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r有何关系？
R
S
r
E
E
U内=Ir
U外=IR
(2)E＝U外＋U内
(3)E＝IR＋Ir 或 I＝
闭合电路欧姆定律
2.闭合电路欧姆定律内容：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）公式：
② E = U外+ U内
①
电源的电动势等于内、外电路电势降落之和.
③ E＝IR＋Ir
④ U外=E-Ir
外电路两端的电压叫做路端电压
1.特点:在外电路中，电流由高电势流向低电势，在外电阻上沿电流方向电势降落；电源内部由负极到正极电势升高。
例题：在图 中，R1 = 9 Ω，R2 = 5 Ω。当单刀双掷开关 S拨到位置“1”时，电压表示数 U1 = 2.70 V ；当 S 拨到位置“2”时，电压表示数 U2 = 2.50 V。求电源的电动势 E 和内阻 r。（电压表内阻可视为无穷大）
解：开关拨到位置“1”时
E = U1 + I1r = U1 +
开关拨到位置“2”时
E = U2 + I2r = U2 +
将已知条件代入以上方程，联立并解之得 E = 3 V，r = 1 Ω
1.如图所示电路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，开关S闭合时电压表示数为11.4 V，电流表示数为0.2 A，开关S断开时电流表示数为0.3 A，求：(不考虑电表内阻)
(1)电阻R3的值；
答案　 (1) 15 Ω　 (2) 12 V　1 Ω
(2)电源电动势和内电阻。
2.由电源、电动机M、灯泡L连接而成的电路如图所示。已知电源电动势E＝10.5 V，内阻r＝0.05 Ω，开关S断开时，电流表示数为10 A；开关S闭合时，电流表示数为50 A。不考虑电流表内阻，不考虑灯泡的电阻变化，求：
(1)灯泡电阻的阻值R；
(2)开关S闭合时，灯泡的功率P。
答案　(1)1 Ω　(2)64 W
闭合电路的欧姆定律(一)
定义式：
意义：反映电源把其他形式的
能转化为电能本领的大小
能量转化：
电压关系：
电流关系：
一、电动势
W= U外+ U内
E=U外+ U内
二、闭合电路欧姆定律

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