【物理】閉合電路歐姆定律復(fù)習(xí)ppt課件

1、閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律：t./ ；:；2一、電動(dòng)勢(shì)一、電動(dòng)勢(shì)二、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容二、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容 1、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容 例例1 例例2. 練習(xí)練習(xí) 2. 討論：路端電壓討論：路端電壓 3. 電源的功率和效率電源的功率和效率 例例4 4. 閉合電路的閉合電路的U-I 圖象。例圖象。例3 三三. 變化電路的討論變化電路的討論 總結(jié)規(guī)律例總結(jié)規(guī)律例 例例例例四四. 含有電動(dòng)機(jī)的電路含有電動(dòng)機(jī)的電路 例例練習(xí)例例練習(xí)五五.含有電容器的電路含有電容器的電路 例例 練習(xí)練習(xí)：t./ ；:；2閉合電路歐姆定律一、電動(dòng)勢(shì)表征電源把其它方式的能轉(zhuǎn)換

2、成電能的身手電數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓2、電動(dòng)勢(shì)E1、電源：把其它方式的能轉(zhuǎn)換成電能的安裝在閉合電路中： 外外 內(nèi)內(nèi)RE rI2、 閉合電路歐姆定律的表達(dá)方式有：閉合電路歐姆定律的表達(dá)方式有：E=U外外+U內(nèi)內(nèi) rREI U=E-IrU、I 間關(guān)系間關(guān)系ErRRU U、R間關(guān)系間關(guān)系二、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容二、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容 1、內(nèi)容：、內(nèi)容： 閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比3、路端電壓：rRI，U外外、U內(nèi)內(nèi)，當(dāng)，當(dāng)R時(shí)，時(shí)，I=0、U外外=E、U內(nèi)內(nèi)=0也

3、稱為斷路時(shí)也稱為斷路時(shí) RI，U外外、U內(nèi)內(nèi)，當(dāng)，當(dāng)R=0時(shí)，時(shí)，I=E/r短路電短路電流強(qiáng)度流強(qiáng)度U外外=0、U內(nèi)內(nèi)=E討論：rREIErRRU從上式可以看出：從上式可以看出：前往例例1: 在圖中，在圖中，R114，R29當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S切換到位置切換到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為時(shí)，電流表的示數(shù)為I10.2A；當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S扳到位置扳到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為時(shí)，電流表的示數(shù)為I20.3A求電源的電動(dòng)勢(shì)求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r解解: 根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：EI1R1I1r，EI2R2I2r消去消去E，解出，解出r，得，得122211IIRIRIr代

4、入數(shù)值，得代入數(shù)值，得 r1將將r值代入值代入EI1R1I1r中，可得中，可得 E3V 例例2. 在圖中，電源內(nèi)阻不能忽略在圖中，電源內(nèi)阻不能忽略,R15，R24當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S切換到位置切換到位置1時(shí)，電流表的示時(shí)，電流表的示數(shù)為數(shù)為I12A；當(dāng)開關(guān)；當(dāng)開關(guān)S扳到位置扳到位置2時(shí)，電流表時(shí)，電流表的示數(shù)能夠?yàn)橐韵虑闆r中的的示數(shù)能夠?yàn)橐韵虑闆r中的 ( )A. 2.5A B. 1.8A C. 2.2A D. 3.0A解解: 根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：EI1R1I1r，EI2R2I2rr=(I 2R 2 I 1R1) / (I 1-I2)=(4 I 2 - 10

5、) /(2-I2)02AI2 01.6V U2 2V選選BB前往4.電源的功率和效率電源的功率和效率O RP出出PmrrErErRRrrRREP44422222rEPm42電源的輸出功率，電源的輸出功率，可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如下圖，可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如下圖，而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)， 電源的輸出功率最大為電源的輸出功率最大為功率：功率：電源的輸出功率電源的輸出功率P出出=UI電源內(nèi)部耗費(fèi)的功率電源內(nèi)部耗費(fèi)的功率Pr=I 2r電源的總功率電源的總功率 PE=EI電源的效率：電源的效率：rRREUPPE最后一個(gè)等號(hào)只適用于純電阻電路最后一個(gè)等號(hào)只適用于純

6、電阻電路前往5.閉合電路的閉合電路的U-I 圖象圖象右圖中右圖中a為電源的為電源的U-I圖象；圖象；b為外電阻的為外電阻的U-I 圖象；圖象；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大小；的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大??；a與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大??；的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大??；兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓路端電壓;該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率；uO I Im iEU MI，Ub aN當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)即

7、內(nèi)、外電阻相等時(shí)當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)即內(nèi)、外電阻相等時(shí))圖中矩形圖中矩形面積最大，即輸出功率最大可以看出當(dāng)時(shí)路端電面積最大，即輸出功率最大可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半，電流是最大電流的一半。壓是電動(dòng)勢(shì)的一半，電流是最大電流的一半。例例3:如下圖直線如下圖直線A為電源的為電源的U-I圖線圖線,直線直線B為電阻的為電阻的U-I圖線圖線,用該電源和該電阻組成閉合電路用該電源和該電阻組成閉合電路,那么電源的輸那么電源的輸出功率和電源的效率分別是出功率和電源的效率分別是: A. 4W, 33% B. 2W, 33.3%C. 2W, 67% D. 4W, 67%I/AU/V 0 2 4 6 BA3210

8、解解:由圖線可知由圖線可知R =1 , E=3V r=0.5虛線和坐標(biāo)軸所包圍的面積等于輸出功率虛線和坐標(biāo)軸所包圍的面積等于輸出功率,P出出=4WP總總=EI=6W= P出出 / P總總=4/6=67%D例例4 在圖示電路中在圖示電路中,電池的電動(dòng)勢(shì)電池的電動(dòng)勢(shì)E=5V,r=10 ,固定電固定電阻阻R=90 ,R0是可變電阻是可變電阻,在在R0由由0添加到添加到400 的過程的過程中中,求求:1.可變電阻的耗費(fèi)熱功率最大的條件和最大熱功率可變電阻的耗費(fèi)熱功率最大的條件和最大熱功率2.電池的內(nèi)阻和固定電阻電池的內(nèi)阻和固定電阻R上耗費(fèi)的最小熱功率之和上耗費(fèi)的最小熱功率之和E=5V r=10 R=9

9、0 R0解解:1.將將R看作內(nèi)電阻的一部分看作內(nèi)電阻的一部分,那么那么r1=r+R=100 ,當(dāng)當(dāng)R0 =100 時(shí)時(shí),可變電阻的耗費(fèi)熱功率最大為可變電阻的耗費(fèi)熱功率最大為P=E2/4r1=25/400=1/16 w2. R上耗費(fèi)的熱功率最小上耗費(fèi)的熱功率最小,那那么電流最小么電流最小,總電阻最大總電阻最大, R0=400 ,P=E/(R0+R+r)2 (R+r)=0.01w變化電路的討論變化電路的討論 閉合電路中只需有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會(huì)閉合電路中只需有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會(huì)影響整個(gè)電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)影響整個(gè)電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。

10、生變化。討論根據(jù)是：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律討論根據(jù)是：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系。、串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系。以右圖電路為例：以右圖電路為例： R1R2R3R4E r設(shè)設(shè)R1增大，總電阻一定增大；增大，總電阻一定增大；rREI由由I 一定減?。灰欢p?。挥捎蒛=E-Ir，U一定增大；一定增大；因此因此U4、I4一定增大；一定增大；由由I3= I-I4， I3、U3一定減?。灰欢p??；由由U2=U-U3，U2、I2一定增大；一定增大；由由I1=I3 -I2，I1一定減小。一定減小。例例5. 在圖在圖3的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器

11、的滑動(dòng)頭的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向下滑動(dòng)時(shí)，向下滑動(dòng)時(shí)，A、B兩燈亮度的變化情況為兩燈亮度的變化情況為 BAA燈和燈和B燈都變亮燈都變亮BA燈、燈、B燈都變暗燈都變暗CA燈變亮，燈變亮，B燈變暗燈變暗DA燈變暗，燈變暗，B燈變亮燈變亮RR1解解: R減小減小, R總減小總減小,I 增大增大, U 減小減小,P A=U 2/RA減小減小, A燈變暗燈變暗IA=U/RA減小減小, I 1=I- IA增大增大,U 1=I 1R1增大增大, UB=U-U1減小減小, P B=UB 2/RB減小減小, B燈變暗燈變暗.例例6. 如下圖電路，當(dāng)滑線變阻器的滑動(dòng)觸頭向如下圖電路，當(dāng)滑線變阻器的滑動(dòng)觸頭

12、向b端挪動(dòng)時(shí)端挪動(dòng)時(shí) (A)電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小(B)電壓表和電流表的讀數(shù)減小電壓表和電流表的讀數(shù)減小(C)電壓表和電流表的讀數(shù)增大電壓表和電流表的讀數(shù)增大(D)電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大A例例7: 如圖如圖4所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向左挪動(dòng)時(shí)，兩電表的示數(shù)變化情況為向左挪動(dòng)時(shí)，兩電表的示數(shù)變化情況為 A電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大B電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小C兩表示數(shù)均增大兩表示數(shù)均增大 D兩表示數(shù)均減小兩表

13、示數(shù)均減小 B 總結(jié)規(guī)律如下：總結(jié)規(guī)律如下： 總電路上總電路上R增大時(shí)總電流增大時(shí)總電流I 減小，路端電壓減小，路端電壓U 增大；增大；變化電阻本身的電阻、電流、電壓和總電路變化電阻本身的電阻、電流、電壓和總電路 的電阻、電流、電壓變化規(guī)律一樣；的電阻、電流、電壓變化規(guī)律一樣；和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系的，看電流。即總和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系的，看電流。即總 電流電流 減減 小時(shí)，該電阻的電流、電壓都減小小時(shí)，該電阻的電流、電壓都減小和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的，看電壓。即路端和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的，看電壓。即路端 電壓增大時(shí)，該電阻的電流、電壓都電壓增大時(shí)，該電阻的電流、電壓都 增大增大含有電動(dòng)機(jī)的電路 例

14、例1. 1. 某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的安裝某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的安裝, ,如如上右圖所示上右圖所示. .重物的質(zhì)量重物的質(zhì)量m=50m=50千克千克, ,電源的電動(dòng)電源的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)=110=110伏特伏特, ,不計(jì)電源內(nèi)阻及各處的摩擦不計(jì)電源內(nèi)阻及各處的摩擦. .當(dāng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)以電動(dòng)機(jī)以v=0.90v=0.90米米/ /秒的恒定速度向上提升重物秒的恒定速度向上提升重物時(shí)時(shí), ,電路中的電流強(qiáng)度電路中的電流強(qiáng)度I=5AI=5A，由此可見電動(dòng)機(jī)線，由此可見電動(dòng)機(jī)線圈的電阻等于多少？圈的電阻等于多少？解：由能量守恒定律解：由能量守恒定律P電電=P機(jī)機(jī)+PRI=mgv+I 2R5110=5000.90

15、+25R R=4例例2、如下圖，電阻、如下圖，電阻R18，電動(dòng)機(jī)繞組電阻，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R02，當(dāng)電鍵，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，電阻斷開時(shí)，電阻R1耗費(fèi)的電功率是耗費(fèi)的電功率是2.88W；當(dāng)；當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電阻電鍵閉合時(shí)，電阻R1耗費(fèi)的電功率是耗費(fèi)的電功率是2W，假設(shè)電源的，假設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為6V.求：電鍵閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率求：電鍵閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率. E rDR1=8 K解：解：K斷開時(shí)，斷開時(shí)，ARPI6 . 0888. 211電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻 r = EI1R12K閉合時(shí)，路端電壓閉合時(shí)，路端電壓VRPU4821R1中的電流中的電流 I 1 =UR10.5A總電流總電

16、流 I總總= ( E - U ) r1A經(jīng)過電動(dòng)機(jī)的電流經(jīng)過電動(dòng)機(jī)的電流 ID0.5A電動(dòng)機(jī)耗費(fèi)的總功率電動(dòng)機(jī)耗費(fèi)的總功率PD0.54=2W電動(dòng)機(jī)的熱功率電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱熱0.522=0.5W 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)機(jī)1.5W 練習(xí)、如圖示，電阻練習(xí)、如圖示，電阻R1=20 ，電動(dòng)機(jī)的繞組，電動(dòng)機(jī)的繞組R210 。當(dāng)電鍵翻開時(shí)，電流表的示數(shù)是。當(dāng)電鍵翻開時(shí)，電流表的示數(shù)是05A，當(dāng)電鍵，當(dāng)電鍵合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，電合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)流表的示數(shù)I 和電路耗費(fèi)的電功率應(yīng)是和電路耗費(fèi)的電功率應(yīng)是 ( ) (A)I15A (

17、B)I15A(C)P15W (D)P15WDR1AUB D 練習(xí)練習(xí). 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓是100V，電阻是，電阻是1，正常任務(wù)時(shí)，經(jīng)過的電流為正常任務(wù)時(shí)，經(jīng)過的電流為5A， 那么電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為那么電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 A500W B25W C200W D475W B D含有電容器的電路含有電容器的電路例例1、如圖示：、如圖示：E=10V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì)，C1=C2=30F，R1=4，R2=6，先閉合開關(guān)，先閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再，待電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)斷開，那么斷開將開關(guān)斷開，那么斷開S后流過后流過R1的電量為多少？的電量為多少？R1R2EC1C2S解：閉合解：閉合S后，后，I=1A， UR1=4V UR2=6VUC1=6V UC2=0VQ1= C1UC1 = 1.810-4 C斷開斷開S后，兩電容器的電壓均升高為后，兩電容器的電壓均升高為10V，R1R2EC1C2帶電量帶電量Q1= Q2= 310-4 C 流過流過R1的電量為的電量為Q = Q1+ Q1- Q1 = 4.210-4C 練習(xí)練習(xí). .在如圖示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)在如圖示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0VE=3.0V，內(nèi)阻內(nèi)阻r=1.0 r=1.0 ，電阻，電阻 R1 =10 R1 =10