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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 一、闭合电路 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. 闭合电路 部分电路 rE R K 内电路 外电路 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
2、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。 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。 1、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”。 b d a c ab ab c d 2.讨论闭合回路中的能量转化关系 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=
3、 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 、 3、闭合电路欧姆定律 说明： 二、闭合电路欧姆定律 ： 2、 是外电路上总的电势 降落，习惯上叫路端电压. 3、 是内电路上的电势降 落，习惯上叫内电压. 4、 1、只适用于纯电阻电路 1、在如图所示的电路中，电源的电动 势为 9V，内阻为0.5，外电路的电 阻R1为18
4、， 求电路中的电流和路端 电压.若将电阻换为R2=36，情况如 何？ R S Er 课堂训练 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: 二、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 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 小结 1闭合电路欧姆定律 2路
5、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,理想电流表读数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 R1 R2 2 Er E = 3V r
6、= 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 A A、B B 4 、 ACAC 5 、 四、闭合电路中的功率 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 4、供电效率 =P出/P总U外/E 2.7 闭合电路欧姆定律 （二） 四、电池组的串并联 1、串联： 2、并联： 五、电源的功率和效率 1、功率 电源的功率（电源的总功率）:PE=IE ; 电源的输出功率
7、:P出=IU; 电源内部消耗的功率:P r=I2r 2、电源的效率: 3、电源的输出功率 : 当内外电阻相等时，电源 的输出功率最大，为 o R P出 Pm r 只适用于纯电阻电路 ） 电源输出功率随外电阻变化的图线 例1 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。 E r R2 R1 2.25W； 2W； 1.5W 。 例2 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
8、功率为 W, I=2A对应的外电阻是 . P/W I/A O 123 A B C 9 2W 0.5 （上海05高考） 1、右图中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 课堂训练 2、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? R1，P9W 六、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一
9、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: 局部局部整体整体局部局部 例3 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 B D 练、在如图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的 滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数 都发生
10、变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3 表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1 、U2和U3表示下列比值正确的是 （ ） A、U1/I不变，U1/I不变 B、U2/I变大，U2/I变大 C、U2/I变大，U2/I不变 D、U3/I变大，U3/I不变 答案：ACD 3、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? 课堂训练 V1示数增大 V2示数增大 A示数减小 七、含有电容器的直流电路 例4.已知如图，电源内阻不计。为使 电容器的带电量增大，可采取以下 那些方法：（ ） A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1 R1 R3 R
11、2 E C A B B C C C R1R2 R3 CD 4如图10-3所示的电路中，已知电容 C1=C2，电阻R1 R2，电源内阻可忽略不 计，当开关S接通时，以下说法中正确的 有 （ ） A、C1的电量增多，C2的电量减少 B、C1的电量减少，C2的电量增多 C、C1、C2的电量都增多 D、C1、C2的电量都减少 图103 D 课堂训练 5、如图所示，电源电动势=12 伏，内阻r=1欧，电阻R1=3欧， R2=2欧，R3=5欧，电容器的电 容量C1=4F,C2=1F,求C1、C2 所带电量。 Q1=1.610-5库 Q2=10-5库 课堂训练 八、电路故障分析 一、电路故障的原因 1 、断
12、路的特点 电流为零，断点的同侧无电势差 ，若只有一个断点，断点的两端有电势 差 造成的结果 电路中的总电阻增大，干路上的电流 减小，与其并联的用电器两端的电压增大 2 、短路的特点 被短路的用电器两端无电压，用 电器无电流流过 电路中总电阻减小，干路电流增 大，被短路用电器不工作，与其串联 的用电器两端电压增大 造成的结果 A 例5 如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、 L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现 灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根 据分析，发生的故障可能是 （ ） A、R1断路 B、R2断路 C、R3短路 D、R4短路 A L2 R2 R3 R1 R4 L1 A L1
13、 R1 R2 R3 R4 L2 等效电路图 6、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a 和b都正常发光， 后来由于某种故障使灯 b突然变亮，电压表读数增加，由此推 断 这故障可能是 （ ） Aa灯灯丝烧断 B电阻R2断 C电阻R2短路 D电容被击穿短路 课堂训练 B 1.内部电路结构 、电池、滑动变阻器三部分组成。 2.原理 欧姆表是依据 制成的。 自学教材 电流表 闭合电路欧姆定律 ABD 1.用途 共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物 理量。 2.最简单的多用电表原理图 如图283所示，当单刀 多掷开关接通1时，可作为 表使 用，接通2时，可作为 表使用， 接通3时，可作为 表使用。
14、 图283 欧姆 电压 电流 3.外形构造 如图284所示，选择开关周围有不同的测量功能 区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应 的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表。在不使用时， 应把选择开关旋到 挡或 最高挡。 OFF 交流电压 图 284 ABC 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程。 (2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势 要比黑表笔高。 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程。 (2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路 中。注意使电流从红表笔流入电表。 (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度。 3.测电阻 (1)要将选择开关扳到欧姆挡上，
15、此时红表笔连接表内 电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。选好量程后， 先调零，然后测量。换用不同量程必须重新调零。测量完 毕，应把选择开关旋转到OFF挡。 (2)利用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小，误 差都比较大，应使指针落在刻度盘的中间区域。 判断元件应用挡位现象 电源电压挡 两接线柱正、反接时均无示数，说明无电 源 电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同 二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大 电容器欧姆挡 指针先指“0 ”后逐渐增大到“”，且 越来越慢 电感线圈欧姆挡 示数由“”逐渐减小到某一较小固定示 数 量程为010 mA的直流电流 电阻，其大小等于读数100 量程为050 V的直流电压 换挡位1 k将表笔短接 重新进行欧 姆调零 将电阻与其他元件断开后可进行测量 红正 导学练 P67T 5 cabe 3000 0 AC 导学练P67 T7 B a D 断开 D
