浅谈高中物理中闭合电路欧姆定律的应用
2018-12-18
新教育时代电子杂志(学生版) 2018年16期
关键词:解题
(内蒙古鄂尔多斯准格尔旗世纪中学 内蒙古鄂尔多斯 017100)
一、相关概念及理解
1.闭合电路欧姆定律的公式及定义
①闭合电路欧姆定律的相关概念:在闭合电路中电流值的大小与电动势与电路中总电阻的商保持同等变化趋势。[1]
②闭合电路欧姆定律公式:I=E/(R+r),其电流由I表示,电动势由E表示,电池内阻与外阻分别由r与R表示。
③常见几种变形公式,如下所示:
E=I(R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir。
2.闭合电路欧姆定律的理解
①定律中所描述的电动势需要排除电源内阻而计算得到,因此不能直接测量电源的输出电压,而应该通过变负载测试得出电源的真正电动势。
②当电路没有闭合,内电路没有电流通过,所以U内=0,此时E=U外。此时外阻为无穷大,因而断点两端分得的电压即为电源电动势。
③公式E=I(R+r)在应用中限于纯电阻电路,在应用于复杂情境下需考虑阻抗的影响。U外=E-Ir和E= U外+U内的限制条件则为闭合回路,对于含电容的交流电路也需要考虑阻抗。[2]
二、闭合电路欧姆定律的解题思路
1.闭合电路的欧姆定律

例一:
如图,R为可变电阻。R=R1=2Ω时,U=U1=4V;R=R2=5Ω时,U=U2=5V.求:电源的电动势E和内阻r。
解析:由闭合电路欧姆定律得

联立①②并代入数据解得E=6V,r=1Ω
总结:闭合电路常由内外电路组成,连接各负载的导线与负载构成外电路,电源内部导体结构构成内电路。在讨论电学性能参数的过程中为区分内外电路阻值,常用r和R来分别表示二者。当研究的对象是外电路整体或外电路的局部时,通常使用部分电路欧姆定律进行研究。对于电路中的某一部分来说,其电流同样遵循类似的规律,即电流与端电压成正比,与电阻成反比。……
登录APP查看全文
