《物理：2.7《闭合电路的欧姆定律》课件(2)(新人教版选修3-1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理：2.7《闭合电路的欧姆定律》课件(2)(新人教版选修3-1)（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.7 闭合电路的欧姆定律（ 一） 复习回顾: 1、什么是电源？ 2、电源电动势的概念?物理意义? 把其它形式的能转换成电能的装置。 （1）定义：在电源内部非静电力把单位正电 荷从电源的负极移到正极所做的功。 （2）意义：电动势表示电源将其他形式的能 转化为电能本领。 3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？ W = I U t 对于纯电阻电路 外电路内电路内电路 S R + R S + r E 一、闭合电路 1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路 。 外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路. 内电路:电源内部是内电路. 电路中电势降落关系 U内 U外 E 结论：E = U外+ U内 演
2、示 ErR S + + 电流 + 电动势 b d a c ab ab c d 4 U 内 U 外 E ErR S + + + 在外电路中，电流方向由正极 流向负极，沿电流方向电势降低。 在内电路中，即在电源内部，通 过非静电力做功使正电荷由负极移 到正极，所以电流方向为负极流向 正极。 2、闭合回路的电流方向 内电路与外电路中的总电流是相 同的。 3、电路中的电势变化情况 （1）在外电路中，沿电流方向电势降低 。 （2）在内电路中，一方面，存在内阻， 沿电流方向电势也降低；另一方面，沿 电流方向存在电势“跃升”。 讨论 1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内外 电路中有多少电能转化为内
3、能？ rE R K 内电路 外电路 E外=I2Rt 2、内电路也有电阻r，当电流通过内 电路时，也有一部分电能转化为内能 ，是多少？ E内=I2rt 3、电流流经电源时，在时间t内 非静电力做多少功 W=EqEIt 4、以上各能量之间有什么关系？ 根据能量守恒定律，非静电力做的 功应该等于内外电路中电能转化为其 他形式的能的总和。 W=E外+E内 即：EIt=I2Rt+I2rt 、表述：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 、对纯电阻电路 二、闭合电路欧姆定律 说明： 二、闭合电路欧姆定律： 1、 是外电路上总的电势 降落，习惯上叫路端电压. 2、 是内电路上
4、的电势降 落，习惯上叫内电压. 3、 外电路两端的电压叫路端电压 、如图电路： R增大，电流减小，路端电压增大 R减小，电流增大，路端电压减小 路端电压: 三、路端电压跟负载的关系 、两个特例： （2）外电路短路时 （1）外电路断路时 E、r A V E、r A V ab ab b d c a 5 b d c a 、电源的外特性曲线路端电压U随 电流I变化的图象 （1）图象的函数表达： （2）图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 在横轴上的截距表示电源的短路电流 图象斜率的绝对值表示 电源的内阻，内阻越大， 图线倾斜得越厉害 类比U-I图像 U I 表示导体的性质 表示电源的（性质
5、 ）外特征曲线 小结 1闭合电路欧姆定律 2路端电压跟负载的关系： （1）表述：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 （2）表达式 （1）路端电压随外电路电阻R增大而增大 断路 短路 （2）路端电压U随电流I变化的图象 1、在如图所示的电路中，电源的电动 势为 1.5V，内阻为0.12，外电路的 电阻为1.38， 求电路中的电流和路 端电压. R S Er 课堂训练 I = 1 A U = 1.38V 2、 如图，1=14,2=9,当开关 处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当 开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A 求电源的电动势E和内电阻r。 1 A
6、 R1 R2 2 Er E = 3V r = 1 3、如图，R0.8当开关S断开时电压表 的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的 读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻 分别为多少? E=1.5VE=1.5V，r =1.5r =1.5 ABAB 4 、 ACAC 5 、 四、闭合电路中的功率 一、由于闭合电路中内 、外电路的电流相等 ， 由 得 1电源提供的功率（电源功率） 2电源的输出功率（外电路得到的功率） 3电源内阻上的热功率 5、电源效率 =P出/P总U外/E 4、三种功率的关系 ： 二、输出功率随外电阻R的变化关系： 由此式可知： （1）当R=r时，电源的输出功率最大 此时电源的效
7、率为： （2）、当R大于r时，随着R的增大输出功率越来越小 （3）、当R小于r时，随着R的增大输出功率越来越大 （4）、当输出功率小于最大功率时，每个输出功率对 应两个可能的外电阻R1和R2，且 R1R2=r2 （5）、P出与R的关系曲线： R P rR1R2 P 例题:已知如图，E =6V，r =4，R1=2，R2 的变化范围是010。求：电源的最大输 出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗 的最大功率。 解：R2=2时，外电阻等于内电阻，电源 输出功率最大为2.25W；R1是定值电阻，电 流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率 最大为2W；把R1也看成电源的一部分，等 效电源的内
8、阻为6，所以，当R2=6时，R2 上消耗的功率最大为1.5W。 E r R2 R1 例题:直线OAC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OBC为同一直流电源 内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B对 应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率为( )W,I=2A对应的外电阻是( ). P/W I/A O 123 A B C 解:由图象知,当I=3A时P总=Pr=9W,由 P=IE得:E=3V,由P=I2r得:r=1. 当I=2A时,电源的总功率P总=IE=6W, Pr=I2r=4W. 电源的输出功率P出=P总 Pr=2W R=P出/I2=0.5. 练习：上海05高考 右图中
9、图线表示某 电池组的输出电压一电流 关系，图线表示其输出 功率一电流关系该电池 组的内阻为 当电池组的输出功率为 120W时，电池组的输出电 压是V 5 30 05江苏高考卷 如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表当电阻箱读数 为R1=2时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为 R2=5时，电压表读数为U2=5V求： (1)电源的电动势E和内阻r。 (2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最 大值Pm为多少? 答案： R1，P9W 例题:将电阻R1和R2分别接到同一电源的 两极时消耗的电功率相同.电源向两个电阻供 电时的电流分别是I1和I2,电源内阻消耗的功 率分别是P1和P2,电源
10、的效率分别是1和 2,电阻两端的电压分别是U1和U2.若已知I1 小于I2,则有: A. R1 R2B. U1 U2 C. 1 2D. P1 P2, U I U1 U2 I1I2 R1 R2 选项C正确. 七、电路的动态分析问题 1.电路动态变化问题的讨论 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化， 就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电 流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路 欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电 压关系、并联电路的电流关系。 思路: 个体个体局部局部整体整体 2、串反并同 例题: 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当 滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表
11、V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说 法中正确的是 A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C.U1U2 V2V1 L1 L2 L3 P 解：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减 小,总电流增大,路端电压减小.与电源串联的灯泡L2电 流增大,变亮;与电阻并联的灯泡L3电压降低,变暗;与 电阻串联的L1通过电流增大,变亮;U1减小,U2增大,而 路端电压U= U1+ U2减小,所以U1的变化量大于 U2的变 化量,选BD. 例题:如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动 时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化? 解:首先弄清电路结 构和各电压表所测 电压的含义. 当P向上移动时,电 路的总电阻减小,总 电流增大,路端电压 (即V1示数) 减小;通过R1的电流增大,R1两端电压增大,R2 两端电压 (即V2示数)减小.
