《高二物理人教选修31课件2.7闭合电路的欧姆定律2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教选修31课件2.7闭合电路的欧姆定律2（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7闭合电路的欧姆定律,填一填,练一练,一、闭合电路的欧姆定律(见课本第60页) 1.内、外电路(如图所示) (1)概念:内电路是电源内部电路,外电路是电源外部电路。 (2)特点: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。,填一填,练一练,2.闭合电路中的能量关系 电路中电流为I,在时间t内,非静电力做功等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即EIt=I2Rt+I2rt。 3.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。 (3)适用条件:适用于外电路为纯电阻的电路,适用于一
2、切电路。,填一填,练一练,二、路端电压与负载的关系(见课本第61页) 1.当外电阻R增大时,电流I减小,内电压Ir减小,路端电压增大。 2.当外电阻R减小时,电流I增大,内电压Ir增大,路端电压减小。,填一填,练一练,在已接电源的闭合电路中,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是() A.如果外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大 B.如果外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势也随内电压减小 C.如果外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小 D.如果外电压增大,则内电压减小,电源电动势始终为二者之和,保持恒定 解析:在任何情形下都有E=U外+U内,电动势恒
3、定不变,所以选项A、B、C均错误,选项D正确。 答案:D,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,探究一闭合电路的欧姆定律的理解 如图所示,手电筒中的电池用久了,小灯泡就不怎么亮了;但是如果将旧电池放进石英钟中,石英钟还能够正常工作很长时间。这是为什么?,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,1.闭合电路的欧姆定律的不同表达形式,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,2.路端电压U随电流I变化的图象(U-I关系图象) (1)U-I图象的函数表达式:U=E-Ir。 (2)U-I图象特点:位于第一象
4、限,与横、纵坐标轴都相交的倾斜直线,如图所示。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,(3)推论 外电路断路时:R,I=0,由U=E-Ir知,E=U,所以U-I图象纵轴上的截距表示电源的电动势E,即断路时,路端电压在数值上等于电源的电动势,我们常据此把电压表直接接在电源两端来粗测电源的电动势;,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,【例题1】 如图所示的电路中,电源的电动势E为3.2 V,电阻R的阻值为30 ,小灯泡L的额定电压为3.0 V,额定功率为4.5 W,当开关S接位置1时,电压表的读数为3.0 V,那么当开关S接位置2时,小灯泡L能正常发光吗?实际功率
5、是多少?,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,变式训练电路如图甲所示,若电阻未知,电源电动势和内阻也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线分别如图乙所示,求: (1)电源的电动势和内阻; (2)电源的路端电压; (3)电源的输出功率。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,探究二闭合电路的动态分析方法 如图所示的闭合电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,两电表的示数发生变化,这一类问题叫电路的动态分析问题。试问滑片P向右滑动时,两
6、电表的示数怎样变化?,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,1.闭合电路动态分析的思路 闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化,分析这类问题的基本思路是,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,2.闭合电路动态分析的三种方法 (1)程序法:结合欧姆定律,按照“部分整体部分”的顺序分析,即,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,(2)结论法“并同串反” “并同”: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
7、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。 “串反”: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。 (3)特殊值法与极限法:指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,【例题2】 如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中() A.电压表与电流表的示数都减小 B.电压表与电流表
8、的示数都增大 C.电压表的示数增大,电流表的示数减小 D.电压表的示数减小,电流表的示数增大 解析:在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,滑动变阻器R0的电阻减小,电路总电阻减小,干路电流增大,Ir增加,路端电压减小,电压表的示数减小,同时,定值电阻R1上的电压增加,使得定值电阻R2两端电压降低,导致电流表的示数减小,所以选项A正确。 答案:A,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,探究三闭合电路的功率计算 闭合电路中内、外电路都有电阻,当开关闭合,电路中有电流时,内、外电路都做功。根据公式P=UI,当外电路的电阻越大时,路端电压U变大,但是电路中电流会减小,那么外电路消耗的
9、功率如何变化呢?,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究三,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.电源的总功率 (1)物理意义:将其他形式的能转化为电能的功率。 (2)表达式:P总=EI。 2.电源内部消耗的功率 (1)物理意义:电源内部发热功率。 (2)表达式:P内=I2r。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,3.电源的输出功率 (1)物理意义:电源对外供电功率。 (2)表达式:P出=UI 当外电路为纯电阻电路时讨论如下: 电源的输出功率,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例
10、剖析,【例题3】 如图所示,电路中电池的电动势E=5 V,内阻r=10 ,固定电阻R=90 ,R0是可变电阻,在R0从零增加到400 的过程中,求: (1)可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率; (2)电池的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和; (3)R0调到多少时R上消耗的功率最大。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,1 2 3,1.(多选)关于闭合电路,下列说法正确的是() A.电源短路时,放电电流为无限大 B.电源短路时,内电压等于电源电动势 C.用电器增加时,路端电压一定增大 D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势,1 2 3,2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与一阻值为20 的电阻连成一闭合电路,则电路的路端电压是() A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V,1 2 3,1 2 3,3. (选做题)如图所示,电阻R1=12 ,R2=8 ,当开关S断开时,电流表A的示数为0.5 A;当S闭合时,A的示数为0.75 A。试求: (1)电源的电动势和内阻分别是多少? (2)S闭合时,电源的效率多大?,1 2 3,
