閉合電路歐姆定律(與“電源”有關(guān)文檔共33張)

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閉合電路歐姆定律第1頁，共33頁。復(fù)習(xí)回顧:2、什么是電源？它的作用是什么？通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。。水流地勢高地勢低水輪機(jī)（負(fù)載）水泵ABCM

電源的作用不是產(chǎn)生電荷，而是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，在電源的兩極產(chǎn)生并維持一個(gè)恒定的電勢差（電壓），從而在電路中形成恒定的電流。

電源的工作過程類似于右下圖所示的抽水機(jī)的工作過程思考：對于閉合電路歐姆定律應(yīng)具有什么樣形式？1、部分電路歐姆定律內(nèi)容？第2頁，共33頁。3、電源電動勢的概念?物理意義?（1）定義：在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功。（2）意義：電動勢表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。++++F非R第3頁，共33頁。一、閉合電路:2）內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路。（1）內(nèi)阻r（純電阻）：內(nèi)電路的電阻。（2）內(nèi)電壓U內(nèi)：內(nèi)電路上的電勢降落。1）外電路：電源外部的電路。

（1）外電阻R：外電路的電阻。

（2）路端電壓[外電壓]U外：外電路兩端的電壓。內(nèi)電路S外電路1、構(gòu)成：用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路。rERK內(nèi)電路外電路第4頁，共33頁。

在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低。在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。2、閉合回路的電流方向

內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。ababcd第5頁，共33頁。3、電路中的電勢變化情況（1）在外電路中，沿電流方向電勢降低。（2）在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升”。ababcdbdac第6頁，共33頁。電路中電勢降落關(guān)系U內(nèi)U外E結(jié)論：E=U外+U內(nèi)ErRS++

電流+電動勢第7頁，共33頁。２、表述：閉合的純電阻電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．１、對純電阻電路

二、閉合電路歐姆定律第8頁，共33頁。說明：二、閉合電路歐姆定律：

1、是外電路上總的電勢降落，習(xí)慣上叫路端電壓.

2、是內(nèi)電路上的電勢降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓.3、第9頁，共33頁。思考：當(dāng)滑動變阻器的滑片由a向b移動時(shí),安培表和伏特表示數(shù)如何變化?

R↑R總Ｉ總電流表示數(shù)減小電壓表示數(shù)增大Ｕ外＝Ｅ－Ｉr↑↓Ｕ外↑第10頁，共33頁。

外電路兩端的電壓叫路端電壓．１、如圖電路：R增大，電流減小，路端電壓增大R減小，電流增大，路端電壓減小路端電壓:三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系

結(jié)論：端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小。第11頁，共33頁。２、兩個(gè)特例：（2）外電路短路時(shí)（1）外電路斷路時(shí)ababbdcabdca第12頁，共33頁。表達(dá)式：U外=E－Ir3．路端電壓與電流關(guān)系圖象（電源的外特性曲線）當(dāng)其坐標(biāo)原點(diǎn)所表示的路端電壓和電流皆為０時(shí)：①縱坐標(biāo)截距等于電源電動勢Ｅ②橫坐標(biāo)截距等于Ｉ短＝E/rEI短③斜率絕對值等于電源內(nèi)阻內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害．12第13頁，共33頁。小結(jié)1．閉合電路歐姆定律

2．路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系：

（1）表述：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．（2）表達(dá)式（1）路端電壓隨外電路電阻R增大而增大斷路:短路:（2）路端電壓U隨電流I變化的圖象．

第14頁，共33頁。

解：根據(jù)全電路歐姆定律，可列出方程組:

例1:如圖所示，R1=8.0W，R2=5.0W，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)

S

扳到位置

1

時(shí)，則得的電流

I1

A；當(dāng)S扳到位置

2

時(shí)，測得電流

I

2

=

A。求電源電動勢E和內(nèi)電阻r。rSEAR1R212第15頁，共33頁。消去E，可得電源的內(nèi)電阻為電源的電動勢為

討論：此例給出了一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法。第16頁，共33頁。

例2：4盞“220

V，100

W”的燈泡，并聯(lián)后接在電動勢為220

V、內(nèi)阻為

2

W的電源上。（1）只打開

1

盞燈時(shí)，此燈兩端的電壓是多少？（2）同時(shí)打開4

盞燈時(shí)，此燈兩端的電壓又是多少？

解:（1）根據(jù)燈泡上的額定電壓和額定功率，計(jì)算出燈泡的電阻為

只打開1盞燈時(shí)，外電阻R1=484W，電路中的電流為第17頁，共33頁。

（2）同時(shí)打開4盞燈時(shí)，外電阻為

電燈兩端電壓為

討論：從此例可以看出，并聯(lián)的電燈開得越多，外電阻就越小，端電壓就越小。

電燈兩端的電壓為第18頁，共33頁。R減小，電流增大，路端電壓減小在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。①電源的最大輸出功率；電路中的總電阻增大，干路上的電流減小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓增大思考：當(dāng)滑動變阻器的滑片由a向b移動時(shí),安培表和伏特表示數(shù)如何變化?（1）只打開1盞燈時(shí)，此燈兩端的電壓是多少？（2）同時(shí)打開4盞燈時(shí)，此燈兩端的電壓又是多少？當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2=5V．求：3、電源電動勢的概念?物理意義?閉合電路歐姆定律（二）3、如圖所示電路,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時(shí),判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化?1、構(gòu)成：用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路。電源的作用不是產(chǎn)生電荷，而是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，在電源的兩極產(chǎn)生并維持一個(gè)恒定的電勢差（電壓），從而在電路中形成恒定的電流。求電路中的電流I和路端電壓U。（2）內(nèi)電壓U內(nèi)：內(nèi)電路上的電勢降落。只打開1盞燈時(shí)，外電阻R1=484W，電路中的電流為2．路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系：1.已知電路中的電源電動勢是

V，內(nèi)電阻是W

，外電路的電阻是W

。求電路中的電流I

和路端電壓U。

解：根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為

路端電壓為

練習(xí)第19頁，共33頁。

解：根據(jù)全電路歐姆定律，列方程得RrSEA

V2.如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是I1，U1；改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為

I

2=

A，U

2=1.96V。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。解之得:第20頁，共33頁。7

閉合電路歐姆定律（二）第21頁，共33頁。四、閉合電路中的功率和效率

由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以由

得：1．電源提供的功率（電源功率）：

2．電源的輸出功率（外電路得到的功率）3．電源內(nèi)阻上的熱功率

第22頁，共33頁。o

RP出Pmr4、電源的輸出功率:當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，為電源輸出功率隨外電阻變化的圖線5、電源的效率:第23頁，共33頁。

例1已知如圖，E=6V，r=4Ω,R1=2Ω，R2的變化范圍是0－10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

E

rR2R1；②2W；③。第24頁，共33頁。2、如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表．當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)U1=4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2=5V．求：

(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r。

(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?R＝1Ω，P＝9W第25頁，共33頁。五、電路的動態(tài)分析問題

閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個(gè)電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。討論依據(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。

思路:局部整體局部第26頁，共33頁。3、如圖所示電路,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時(shí),判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化?V1示數(shù)增大V2示數(shù)增大A示數(shù)減小第27頁，共33頁。六、含有電容器的直流電路電容器充放電結(jié)束后1、在直流電路中電容器可視為斷路,在分析電路時(shí)將其去掉在分析。2、與其相連的電阻無電流，兩端沒有電壓，充當(dāng)導(dǎo)線的作用第28頁，共33頁。例4.已知如圖，電源內(nèi)阻不計(jì)。為使電容器的帶電量增大，可采取以下那些方法：（）

A.增大R1

B.增大R2C.增大R3

D.減小R1R1

R3R2ECABBCCCR1R2R3CD第29頁，共33頁。七、電路故障分析電路故障的原因1、斷路的特點(diǎn)

電流為零，斷點(diǎn)的同側(cè)無電勢差，若只有一個(gè)斷點(diǎn)，斷點(diǎn)的兩端有電勢差造成的結(jié)果

電路中的總電阻增大，干路上的電流減小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓增大第30頁，共33頁。2、短路的特點(diǎn)

被短路的用電器兩端無電壓，用電器無電流流過

電路中總電阻減小，干路電流增大，被短路用電器不工作，與其串聯(lián)的用電器兩端電壓增大造成的結(jié)果第31頁，共33頁。②橫坐標(biāo)截距等于Ｉ短＝E/r思考：當(dāng)滑動變阻器的滑片由a向b移動時(shí),安培表和伏特表示數(shù)如何變化?在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。討論：此例給出了一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法。（2）同時(shí)打開4盞燈時(shí)，討論依據(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。2、什么是電源？它的作用是什么？解：根據(jù)全電路歐姆定律，R減小，電流增大，路端電壓減小討論：此例給出了一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法。例5如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是（）求電源的電動勢和內(nèi)電阻。A

例5如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗