闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律知识点包括闭合电路欧姆定律及其能量分析、路端电压与负载的关系、对闭合电路的欧姆定律的理解、闭合电路的功率分析、闭合电路的动态分析方法等部分，有关闭合电路的欧姆定律的详情如下：

闭合电路欧姆定律及其能量分析

1．部分电路欧姆定律：导体中的电流I跟导体两端的电压U成__正比__，跟导体的电阻R成__反比__。即I＝　。

2．在电源外电路中，沿电流方向电势__降低__。

3．电源的内电阻：电源__内电路__的电阻，简称内阻。

4．闭合电路中能量的转化情况

电源的非静电力做功：W＝Eq＝__EIt__，电源在外电路中电能转化为内能Q_外＝__I²Rt__，电源在内电路中能转化为内能Q_内＝__I²rt__，由能量守恒得：W＝Q_外＋Q_内。

即：EIt＝__I²Rt＋I²rt__。

5．闭合电路欧姆定律

(1)概念：闭合电路中的电流跟__电源的电动势__成正比，跟内、外电路中的__电阻之和__成反比。

(2)表达式：I＝　

路端电压与负载的关系

1．路端电压与电流的关系

(1)表达式：U＝__E－Ir__。

(2)图像(U－I)：如图所示是一条倾斜的直线，该直线与纵轴交点的纵坐标表示__电动势__，斜率的绝对值表示电源的__内阻__。

2．路端电压随外电阻的变化规律

(1)外电阻R增大时，电流I减小，外电压U__增大__，当R增大到无限大(断路)时，I＝0，U＝__E__。

(2)外电阻R减小时，电流I增大，路端电压U__减小__，当R减小到零时，，U＝__0__。

对闭合电路的欧姆定律的理解

1．闭合电路的欧姆定律的表达形式

表达式	物理意义	适用条件
	电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比	纯电阻电路
E＝I(R＋r) ① E＝U外＋Ir ② E＝U外＋U内 ③	电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和	①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用
EIt＝I2Rt＋I2rt ④ W＝W外＋W内 ⑤ W＝W外＋I2rt⑥	电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和	④式适用于纯电阻电路，⑤⑥式普遍适用

2.路端电压U随电流I变化的图像(U－I关系图)：

 (1)U－I图像的函数表达式：U＝E－Ir。

(2)U－I图像特点：位于第一象限，与横纵坐标轴相交的倾斜直线，如图所示。

(3)几个特点。

①三个特征量：与纵轴交点表示电动势，与横轴交点表示短路电流，直线斜率的大小表示电源的内阻。

②两个特殊状态：当外电路断开时(R＝∞)，I变为零，Ir＝0，U＝E；当电源两端短路时(R＝0)，此时电流(短路电流)U＝0。

闭合电路的功率分析

1．各部分功率关系分析

2．电源输出功率

即当R＝r时，分母最小，即电源输出功率最大。

P_出与外电阻R的函数关系图像

 

特别提醒

(1)当电源输出功率最大时，机械效率η＝50%。当R→∞时，η→100%，但此时P_出→0，无实际意义。

(2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据P＝I²R来判断，与输出功率大小的判断方法不同。

闭合电路的动态分析方法

1．闭合电路动态分析的思路

闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：

2．闭合电路动态分析的三种方法

(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，

　。

(2)结论法——“并同串反”。

“并同”：指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。

“串反”：指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。

(3)特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。