闭合电路欧姆定律

板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比．表达式为 ．

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化；当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关．

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢？

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小；而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比 大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于 ，那么就出现了刚才的实验现象了．

教师：很好．一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的．那么外电阻 的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压 、输出功率 、电源效率 等的变化．

几个重要推论

（1）路端电压 随外电阻 变化的规律

板书：5几个重要推论

（l）路端电压 随外电阻 变化的规律演示实验,图3所示电路，

4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源（因为通常电源内阻很小， 的变化也很小，现象不明显）移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随 变化？

教师：从实验出发，随着电阻 的增大，电流 逐渐减小，路端电压

学生：因为 变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律， ，电路中的总电流减小，又因为 ，则路端电压增大．

教师：正确．我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小．一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当 →无穷大时， →0，外电路可视为断路， →0，根据 ，则 ，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势；当 减小为0时，电路可视为短路， 为短路电流，路端电压 ．

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小．断路时， →∞， →0， ；短路时， ， ．

电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

（2）电源的输出功率

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设 、r是定值）向变化的外电阻供电时，输出的功率 ，

又因为 ，

所以 ，

当 时，电源有最大的输出功率 ．我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示．

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（即 、 是定值）向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值．

教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢？

板书7：电源的效率 随外电阻 变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为 ，输出的功率为 ，内电路损耗的功率为 ，则电源的效率为 ，当 变大， 也变大．而当

板书8：电源的效率 随外电阻 的增大而增大．

四、讲解例题

五、总结

探究活动
1、调查各种不同电源的性能特点。
（包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电）
2、考察目前对废旧电池的回收情况。
　　（1）化学电池的工作原理；
　　（2）废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面；
　　（3）当前社会对废旧电池的重视程度；
　　（4）废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式；
　　（5）如何更好的变废为宝或使废旧电池对环境的污染减小到最小。
3、通过本章节的学习，根据全电路欧姆定律有关知识，可以得出结论：电源的输出功率最大时，内外电阻应该相等，而此时电源的效率则只有50%；请你设计出一种方案，在实际应用中如何配置电源和负载之间的关系，使电源的输出功率和效率尽可能的达到较大。

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