易错点19 闭合电路的欧姆定律（解析版）-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练

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易错点 19 闭合电路的欧姆定律

易错总结

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．

4.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．

5．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．

6．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．

7.路端电压与电流的关系：U＝E－Ir.

8．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．

解题方法

一、闭合电路欧姆定律及其能量分析

1．闭合电路中的能量转化

(1)时间 t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt.

(2)时间 t内外电路产生的内能为 Q外＝I2Rt.内电路产生的内能为 Q内＝I2rt.

(3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有 W＝Q外＋Q内，即 EIt＝I2Rt＋I2rt.

2．闭合电路的欧姆定律

(1)内容：闭合电路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．

(2)表达式：I＝.

(3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．

二、路端电压与负载的关系

1．路端电压的表达式：

U＝E－Ir.

2．路端电压随外电阻的变化规律

(1)当外电阻 R增大时，由 I＝可知电流 I减小，路端电压 U＝E－Ir 增大．

(2)当外电阻 R减小时，由 I＝可知电流 I增大，路端电压 U＝E－Ir 减小．

(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流 I变为 0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短

路时，外电阻 R＝0，此时 I＝.

【易错跟踪训练】

易错类型 1：不能熟练应用数学知识解题

1．（2021·上海）如图所示，直线 A为某电源的 U

－

I图线，曲线 B为小灯泡 L的U

－

I图线，将 L接在该

电源两端组成闭合电路。则下列说法正确的是（　　）

A．电源的内阻为 Ω

B．此时电源内电压为 3V

C．此时电源的输出功率为 6W

D．小灯 L的额定功率一定为 6W

【答案】C

【详解】

A．直线 A的斜率的绝对值等于电源的内阻即

故A错误；

B．电路中的电流为 2A，此时电源内电压为

故B错误；

C．此时电源的输出功率为

故C正确；

D．由于不知道此时灯泡是否正常发光，则无法确定小灯 L的额定功率，故 D错误。

故选C。

2．（2021·全国高三专题练习）在生活中经常用电池作直流电源，探究电源的功率和内阻消耗功率如何随

电流变化是一个重要课题。如图所示，直线 OMQ 为某一直流电源的总功率 P总随电流 I变化的图线，抛物

线ONQ 为该直流电源内部的热功率 Pr随电流 I变化的图线，M、N两点对应的横坐标均为2 A。随着外电

路电阻的增大（　　）

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