《高二物理人教选修31第二章第7节闭合电路欧姆定律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教选修31第二章第7节闭合电路欧姆定律课件（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.7 闭合电路欧姆定律,选修3-1 第二章,E,r,S,R,A,B,闭合电路,外电路,内电路,外电路两端的电压U（路端电压），即电源的输出电压,实验1：比较灯泡亮度,部分电路欧姆定律:I=U/R,闭合电路中的电流I，由什么决定？,一、提出问题,路端电压U，由什么决定？,干电池用旧后，为什么供电越来越不理想呢？,二、建立模型,问：闭合电路中电势如何变化？,（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，由于电动势，沿电流方向存在电势“跃升”。,E-Ir=UAB=IR,二、解决问题,1.从电势升降角度,E和U分别反映什么力做功本领？对应
2、能量转化方向如何？,2.从能量转化和守恒角度,设电路电流为I，在t时间内,电源搬移的电荷量,非静电力做功提供的电能,内电阻消耗的电能,外电路消耗的电能,q=It,W非=qE=EIt,W=U内It=I2rt,W=U外It=I2Rt,根据能的转化和守恒,EIt=U内It+U外It,E=U内+U外,E=Ir+U外,E=Ir+IR外,适用范围？ 如果外电路为电动机呢？ 可将电源如何等效？,EI=U内I+U外I,2.从能量转化和守恒角度,3. 从等效电源角度,等效电源,电路中电势降落关系,U内=Ir,U外=IR,E,结论：E = U外+ Ir,类比滑梯,+,+,+,实验,一.闭合电路的欧姆定律,（1）内
3、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的欧姆定律. （2）表达式1：,适用条件：,表达式2：,适用范围:,解释 现象,外电路为任何电路,E=Ir+U外,外电路是纯电阻的电路.,例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.,解：,分析：,已知电动势 E = 1.5 V，内电阻 r = 0.12，外电阻R = 1.38 ,由闭合电路欧姆定律,I =,=,= 1 A,路端电压,U=I R=11.38=1.38V,R增大，I减小，路端电压U如何变化？,思考：,二、路端电压跟负载
4、的关系,外电路两端的电压叫路端电压,、按图中的电路进行演示：,R增大，电流I减小，路端电压U增大,R减小，电流I增大，路端电压U减小,路端电压：,例2 逐个合上开关，灯泡的亮度会不会发生变化？（P61说一说）,、两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路断路时,断路时的路端电压等于电源电动势（测电动势）,I很大，不允许短接,I随R增大而减小，U随R的增大而增大。试讨论R的两个极限情况下的I、U值。,、电源的外特性曲线路端电压U随电流I变化的图象（电源的伏安特性曲线，U-I图 ）,（1）图象的函数表达式：,（2）图象的物理意义,表示电源的短路电流,内阻越大，图线倾斜得越厉害 初中学的理想电源U
5、-I图如何？,在横轴上的截距：,图象斜率的绝对值：,在纵轴上的截距：,表示电源的电动势E,表示电源的内阻,（课本P62思考与讨论）,例2 如图所示, R1= 14，R2= 9，当开关S切换到位置1时，电流表的示数为 I1= 0.2A；当开关S切换到位置2时电流表的示数为I2= 0.3A.求电源的电动势E和内阻r.,由闭合电路欧姆定律,解：,开关切换到位置2：,E = I1 R1+ I1 r,E = I2 R2+ I2 r,开关切换到位置1：,I1R1+ I1r = I2 R2+ I2 r,消去 E,将 r代入E = I1 R1+ I1 r 得,r =,= 1,E = 3V, 这题为我们提供了一
6、种测量电源的电动势E和内阻r的方法.,思考：如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电源的内阻和电动势?,反馈练习,例4 如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可 知,该电源的电动势为 V,内阻为 ,例5 有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( ) A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等 B.E1E2,r1r2 C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等 D.E1E2,r1r2,试画出这个电阻的伏安特性曲线（可能线性或非线性）， 电源的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线的交
7、点意义？此时电源的输出功率如何？,若纵坐标不从零开始，比如从2开始，如何求E、r？,小结：,电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量,电源的供电过程是能量转化的过程,闭合电路欧姆定律,电源的外特性曲线,四、闭合电路中的功率,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,思考：电源的输出功率随电流或外电阻变化的关系,P外=U外I=IE- I2r=I2R,整体和部分关系,可调内阻电池,点击图片可播放实验视频,E=U内+U外,总 结,一 电源 1.电源是把其他形式的能转化为电能的装置。 2.电源的参量 （1）电动势： 电动势是表征电源特
8、性的物理量。 数值上等于没接入电路时两极的电压. （3）内阻：电源内部也有电阻，叫电源的内阻（r）,二 闭合电路的欧姆定律,（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的欧姆定律. （2）公式 ： 适用条件：外电路是纯电阻的电路. E=U+Ir普遍适用 （3）功率关系： EI=IU外+ I2r即P出= IE- I2r,三 路端电压跟负载的关系:,2.函数关系：U=E-Ir,1.规律：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大。,纵轴上的截距表示电动势E。 横轴上的截距表示短路电流I=E/r. 该图象斜率的绝对值为内阻r。,3.U-I图像意义：,等效电源的思想、功能关系入手、利用整体和局部关系分析U的变化、图像,谢谢大家！,
