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第 2 课时 闭合电路欧姆定律及应用
目标要求 1.了解电动势的物理意义，理解并掌握闭合电路的欧姆定律。2.会用闭合电路欧
姆定律分析电路的动态变化。3.会计算涉及电源的电路功率。4.掌握路端电压和电流的关系
及电源的U－I图像。
考点一 闭合电路欧姆定律
1．电源
(1)电动势
①定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量的比值，E＝；
②物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成________________本领的大小，在数值
上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)内阻：电源内部导体的电阻。
2．闭合电路欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成______，跟内、外电路的电阻之和成______；
(2)公式：I＝________(只适用于纯电阻电路)；
(3)其他表达形式
①电势降落表达式：E＝U ＋U 或E＝U ＋________；(适用于________电路)
外 内 外
②功率表达式：EI＝UI＋________。
3．路端电压与外电阻的关系
(1)一般情况：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U________；
(2)特殊情况：
①当外电路断路时，I＝0，U＝________；
②当外电路短路时，I ＝________，U＝0。
短
4．总电阻变化的几种情况
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的
支路增多时，电路的总电阻减小。
(3)在如图甲所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 与用电器并
并
联，另一段R 与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R 的变化趋势一致。
串 串(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R 组成的如图乙所示的电路中，两支路电阻越趋于相
0
等，乙图中电路电阻越大，两支路电阻相等时，乙图中电路电阻最大。
例1 有一电池，外电路断开时的路端电压为3.0 V，外电路接上阻值为8.0 Ω的负载电阻
后路端电压降为2.4 V，则可以确定电池的电动势E和内电阻r为( )
A．E＝2.4 V，r＝1.0 Ω
B．E＝2.4 V，r＝2.0 Ω
C．E＝3.0 V，r＝2.0 Ω
D．E＝3.0 V，r＝1.0 Ω
例2 (2023·山东烟台市期末)如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环，
接入电路中，电路与圆环的接触点O点固定，P为电路与圆环良好接触的滑动触头，电源的
电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动触头P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过
程中，下列说法正确的是( )
A．电压表和电流表的示数都一直变大
B．灯L 先变暗后变亮，电流表的示数一直变小
1
C．灯L 先变暗后变亮，电压表的示数先变大后变小
2
D．电容器C所带电荷量先减少后增多
电路动态分析的方法
1．程序法
2．“串反并同”结论法
(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，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，反之则增大。
(2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小。
3．极限法
解决因滑动变阻器滑片滑动而引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论。
例3 (2023·河北邯郸市模拟)如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，R ＝3 Ω，R ＝
0 1
7.5 Ω，R ＝3 Ω，R ＝2 Ω，电容器的电容C＝2 μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说
2 3
法正确的是( )
A．开关S闭合时，电容器上极板带正电
B．开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3 V
C．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6 C
D．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R 的电荷量是9.6×10－6 C
0
含容电路的分析
1．电路简化
把电容器所在的支路稳定时视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。
2．电容器两端的电压
(1)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻两端无电压，相当于导线。
(2)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
3．电容器的电荷量及变化
(1)电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容
器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。
(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q－Q|。
1 2
(3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q＋Q。
1 2
考点二 电源的功率及效率
1．电源的总功率
(1)任意电路：P ＝__________＝__________＋IU ＝P ＋P 。
总 内 出 内
(2)纯电阻电路：P ＝________________＝。
总
2．电源内部消耗的功率
P ＝________＝IU ＝P －P 。
内 内 总 出
3．电源的输出功率
(1)任意电路：P ＝__________＝IE－I2r＝P －P 。
出 总 内(2)纯电阻电路：P ＝________＝。
出
4．电源的效率
(1)任意电路：η＝×100%＝×100%。
(2)纯电阻电路：η＝×100%。
5．纯电阻电路中电源的最大输出功率(如图)
P ＝UI＝I2R＝R＝＝。
出
当R＝r时，电源的输出功率最大，为P ＝。
m
由P 与外电阻R的关系图像可知：
出
①当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小。
②当R
