闭合电路欧姆定律讲.ppt

三、 闭合电路的欧姆定律,郑州四中：甘雨琴,学习目标 1、能对闭合电路欧姆定律相关应用作出归类总结 2、能正确分析闭合电路中部分电阻的变化引起整个电路的电流电压的变化的动态问题 3、掌握两种电压与电流的变化关系图，对电路进行合理的分析判断 能力目标 进一步培养学生理解图象的物理意义，用图像来解题。,怎样测电源的电动势 E？,思考： 把小灯泡接入电路，电压表读数小于1.5V，为什么不是1.5V呢？,复习提问,（1）一个完整的电路是由什么构成的？,（2）闭合电路的欧姆定律的内容是什么？,（3）数学表达式是什么？,闭合电路的组成,外电路,内电路,内电路,2、 闭合电路欧姆定律的数学表达式有：,（2）E=U外+U内,（1）,1、内容： 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比,一、闭合电路的欧姆定律,适用条件：纯电阻电路,适用条件：任何电路,3、路端电压：,RI，U内、U外，当R时，I=0、U内=0、U外=E（也称为断路时）,RI，U内、U外，当R=0时，I=E/r（短路电流强度）U内=E、U外=0,（1）路端电压和外电阻的关系：,结论：当R时U；当R时U,（2）路端电压和电流的关系：,当电路断路,即I0时，纵坐标的截距为电源的电动势E ,图线的斜率的绝对值为电源 的内阻r,当外电路电压为U0时，横 坐标的截距为短路电流IM 。,思考：对于UI 图线中纵坐标(U )不从零开始的情况，直线的斜率的意义是否变化？,E,IM,r,巩固与练习：概念理解,练习1、如图为两个电源的UI关系图线，则下列说法中正确的是（ ） A、E1=E2，短路电流 I1I2； B、E1=E2，内阻r1r2； C、E1 E2，内阻r1r2； D、发生相同的电流变化时， 电源2的路端电压改变较大。,练习、如图所示的电路中，电阻R1=R2= R3 = 1.0，当电键S闭合时电压表读数是1.0V. 当S断开时电压表读数是0.8V,则电源的电动势E和内阻r分别是多少?,巩固与练习：一般电路计算,答案：2V ； 0.5,例1、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（ ）,AA灯和B灯都变亮 BA灯、B灯都变暗 CA灯变亮，B灯变暗 DA灯变暗，B灯变亮,解: R减小, R总减小，I 增大， U 减小,PA=U 2/RA减小, A灯变暗,IA=U/RA减小, I1=I- IA增大,U1=I1R1增大, UB=U-U1减小,P B=UB2/RB减小, B灯变暗.,“部分整体部分”,思考：若上题电路改 变，当滑动变阻器的 滑动头向下滑动时， 则 C 灯的亮度变化 情况为（ ）,例2、在下图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时（ ）,A伏特表 V和安培表A的读数都减小 B伏特表V和安培表A的读数都增大 C伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小 D伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大,巩固与练习：动态分析,串反并同！,R1,电源UI 图象,电阻UI 图象,考点二、涉及两种UI图象的应用及功率计算,例3、如图所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( ) A电源的电动势为50 V B电源的内阻为25/3 C电流为2.5 A时，外电 路的电阻为15 D输出功率为120 W时， 输出电压是30 V,A C D,例4、用标有“6 V 3 W”的灯泡L1、“6 V 6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图9甲所示的实验电路，其中电源电动势E9 V图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线当其中一个灯泡正常发光时 ( ) A电流表的示数为1 A B电压表的示数约为6 V C电路输出功率为4 W D电源内阻为2 ,C D,总结： （1）路端电压和外电阻的关系： （2）路端电压和电流的关系： （3）电路的动态分析 （4）两种UI 图象的应用及功率计算,作业：,1电源的总功率：P总=EI=UII2r 2电源的输出功率：P出= UI,电源的最大输出功率与外电路电阻的关系：,当R=r时也即I=E/2r时，电源的输出功率最大，Pmax=,当Rr和Rr时，电源有可能输出相同的功率 但效率不同,考点三、闭合电路的功率问题及最大输出功率求解,考点解读,例4、在图示电路中，电源的电动势E=12V，r=4 ，定值电阻R=2 ，滑动变阻器 R0的阻值变化范围从0到10，求: （1）R0取何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？ （2）R0取何值时，R0上的消耗功率最大？最大值为多少？ （3）R0取何值时，R上的消耗功率最大？最大值为多少？,答： （1）R0=2，Pmax=9W （2）R0=6，Pmax=6W （3）R0=0，Pmax=8W,练习3、如图，电源的电动势为6 V，内阻为1 ，R1为2 ，R2全阻值为3 ，下列说法错误的是（ ）,A,例5、如图示：E=10V，内阻不计，C1=C2=30F，R1=4，R2=6，先闭合开关S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开S后流过R1的电量为多少？,解：闭合S后，I=1A，,UR1=4V UR2=6V,UC1=6V UC2=0V,Q1= C1UC1 = 1.810-4 C,断开S后，两电容器的电压均升高为10V，,带电量Q1= Q2= 310-4 C,流过R1的电量为 Q = Q1+ Q1- Q1= 4.210-4C,考点四、含有电容器的电路,练习4、在如图示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0 ，电阻 R1 =10，R2=1