闭合电路欧姆定律应用(一).ppt

,第七节,闭合电路欧姆定律,一.闭合电路欧姆定律的内容 二.闭合电路中的电压关系 三.闭合电路的能量关系,1 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这个结论通常叫做闭合电路的欧姆定律,3 适用范围:纯电阻电路,一.闭合电路欧姆定律的内容,例1,例1. 在图中，电源内阻不能忽略,R15，R24当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I12A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数可能为下列情况中的 ( ) A. 2.5A B. 1.8A C. 2.2A D. 3.0A,解: 根据闭合电路欧姆定律可列出方程：,EI1R1I1r，,EI2R2I2r,r=(I 2R 2 I 1R1) / (I 1-I2) =(4 I 2 - 10) /(2-I2)0,2AI22.5A,选C,C,二.闭合电路中的电压关系,1 电源电动势等于内、外电压之和,2 路端电压（外电压）,（1) 路端电压与电流的关系,U,(1),注意:U不一定等于IR,讨论：,例题2,注意:U=E-Ir既适用于纯电阻电路也适用于非纯电阻电路,(电源电动势等于内电压及各用电器电压之和),(A )数学关系,图像的应用,求E: I=0时,U=E,求r: 图线斜率绝对值等于内阻,2.纯电阻电路中 路端电压与外阻的关系,例3,例4 一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图（甲）所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线现将该电源和一个变阻器R0接成如图（乙）所示电路，已知电源允通过的最大电流为2A，变阻器的最大阻值为R0=22 求 （1）电源电动势E和内电阻r （2）空载时A、B两端输出的电压范围 （3）A、B两端所接负载的最小电阻值,第4题图,例3: 图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I 图像，下列判断正确的是 A电动势E1E2，发生短路时的电流 I1 I2 B 电动势E1=E2，内阻 r1r2 C电动势E1E2，内阻 r1 r2 D当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路 端电压变化大,A D,I,U,2,1,0,例 一电源的路端电压U与干路电流I的关系如图，则电源的电动势E=？内电阻r=？,1.2,0.2,例2、如图所示的电路中，电源电动势6V，内阻r1，M为一直流玩具电动机，其电枢电阻R1=2，限流电阻R2=3，电压表示数为3.6V，求通过玩具电动机的电流,解法1,错,解法2,解得: I=0.6A,三.闭合电路中的功率关系,1.电源总功率、电源的输出功率、电源内消耗功率及关系,P=EI,P内=I 2r,P出=UI,P出=I2R(纯电阻),三者关系,P=P内+P出,2.电源提供的功率等于电源内部消耗的功率和各用电器消耗 功率之和(能量守恒),例5,例6,例5：如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P内随电流I变化的图线，若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A对应的外电阻分别是 （ ） A、2W，0.5 B、4W，2 C、2W，1 D、6W，2,提示：先由P=EI和P内=I2r 得E和r。 重点：理解线段AB的意义。,A,例6 有A、B两只规格均为“8V 6.4W”电灯,电源 电动势E=20V要电键断开和接通时,灯A均正常发 光,变阻器阻值改变多少?,（1）.电源输出功率与外阻关系(纯电阻),(a)数学关系,外电阻改变，恰有Rr时，输出功 率最大，P=E2/4rR越接近电源的 内阻r,输出功率越大.,(b) P-R图像,3.电源输出功率,(2) 电源输出功率与电流的关系,(适用于一切电路),3. 电源的效率：,当电源的输出功率最大时，50,电源的输出功率与电源消耗的功率之比,例7：在图示电路中，电池的电动势E=5V，内电阻r=10，固定电阻R=90，R0是可变电阻，在R0由零增加到400的过程中，求： （1）什么时候电源的输出功率最大？ （2）什么时候固定电阻R上消耗热功率最大？ （3）什么时候R0上消耗热功率最大？,R0=0,R0=0,R0=100 ,例8.如图，直流电动机内阻r0=2，电源电动势E=8V，内阻r=2 ,当开关S接通后，调节变阻器的阻值，当R=10时，电源的输出功率最大，求电动机输出的机械功率。,当 IE / 2r =2A时, P出最大,又 U=E-Ir 得,U=8 -2*2=4V,又IR=U/R=4/10=0.4