《新高二物理暑假精品课程（人教版）》第十五讲 欧姆定律（解析版）

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【暑假辅导班】2021 年新高二物理暑假精品课程（人教版）
第十五讲 欧姆定律
【基础知识 梳理 】
知识点一、电动势
1．电源：通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，在电池中是非静电力指化学作用，它使
化学能转化为电势能，在发电机中非静电力是指电磁作用，它使机械能转化为电势能。
2．电动势
(1)定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值．
(2)公式：E＝.（注意不要与电场强度 E 混淆）
(3)单位：伏特，用符号“V”表示．
(4)物理意义：电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领，电动势大，表示电源的转化
本领大．
(5)方向：电动势是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极．
(6)特点：电动势是电源的属性，大小完全由电源本身决定，与电源的体积和外电路的组成及变化情况无
关，对于电池来说，电动势跟电池的体积无关。如 1 号、5 号、7 号等干电池电动势均为 1.5V。
(7)电动势与电势差的比较
电势差 电动势
意义 表示电场力做功，将电能转化为其他形式的
能的本领大小
表示非静电力做功，将其他形式的能转化为
电能的本领大小
定义 UAB＝，数值上等于将单位电荷量的正电荷从
导体一端移到另一端电场力所做的功
E＝，数值上等于将单位电荷量的正电荷从
电源负极移到正极非静电力所做的功
单位 伏特(V) 伏特(V)
联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
知识点二、闭合电路欧姆定律及其能量分析
1.电源的内阻：电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻，内阻与电动势
为电源的两个重要参数，内阻用符号 r 表示。
2.闭合电路欧姆定律
① 内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合
电路欧姆定律。
1
② 公式：I=
③ 适用范围：外电路为纯电阻的电路。
④ 其它几种表示形式
几种形式 说明
(1)E＝U＋U 内
(1)I＝和 U＝E 只适用于外电路为纯电阻的闭合
电路
(2)由于电源的电动势 E 和内电阻 r 不受 R 变化
的影响，从 I＝不难看出，随着 R 的增加，电
路中电流 I 减小
(3)U＝E－Ir 既适用于外电路为纯电阻的闭合
电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路
(2)I＝
(3)U＝E－Ir(U、I 间关系)
(4)U＝E(U、R 间关系)
知识点三、路端电压与负载的关系
1.路端电压与电流的关系
(1)公式：U＝E－Ir.
(2)图象(UI 图象)，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电源的电动势，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，即断路
时的路端电压等于电源电动势．
(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，I＝，U＝0.
知识点四、闭合电路的动态分析
电路的动态变化是指由于断开或闭合开关、移动滑动变阻器的滑片等，引起电路中各物理量的变化。
(2)动态分析的思路：“局部→整体→局部”，
即：
2
(3)一个结论：“串反并同”
①“串反”是指某一电阻增大时，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．
②“并同”是指某一电阻增大时，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．
【 模型 考点剖析】
一、电动势
1．静电力和非静电力
(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力 .
(2)非静电力的来源
① 在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能．
② 在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．
2．静电力与非静电力做功的比较
(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功．通过非静电力做功将其他形式的
能转化为电能．
(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功．静电力做功将电能转化为其他
形式的能．
3．电动势
(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量
的电荷做功越多，则电动势越大．
(2)公式 E＝是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与 W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同
种类的电源电动势大小不同．
(3)电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．
二、闭合电路的欧姆定律
1.内、外电路中的电势变化
如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，
沿电流方向电势升高．
2．闭合电路欧姆定律的几种表达形式
(1)I＝、E＝IR＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．
(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．
三、路端电压与负载的关系
1．路端电压与负载的关系：U＝E－U内＝E－r，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电
阻无穷大)，路端电压 U＝E；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．
2.路端电压与电流的关系：U＝E－Ir.
3．电源的 U－I图像：如图所示是一条倾斜的直线，图像中U轴截距 E表示电源电动势，I轴截距 I0等于
短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．
3
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