闭合电路的欧姆定律教学课件.ppt

2.7闭合电路的欧姆定律,第二章：恒定电流,思考：一个完整的电路是由哪几部分组成？各部分的作用如何？,用电器：把电能转化成其它形式的能。导线：把各部分连接起来。开关：控制电路的通或断。电源：,把其它形式的能转化成电能。其实质是能量转换装置。,一、闭合电路的构成,1、内电路：电源内部的电路。（1）内阻r：内电路的电阻。（2）内电压U内：内电路上的电势降落。,2、外电路：电源外部的电路。（1）外电阻R：外电路的电阻。（2）路端电压外电压U外：外电路两端的电压。,闭合电路:用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。,内电路,外电路,在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。,内电路与外电路中的总电流是相同的。,内电路,外电路,I外=I内=I,二、闭合电路的电流方向,师生互动构建新知,A,B,C,D,R,Er,1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？,内电路,外电路,E外=I2Rt=U外It,2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？,E内=I2rt=U内It,3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功,W非=EqEIt,4、以上各能量之间有什么关系？,思考与讨论,三、闭合电路欧姆定律,1、电动势E与U内、U外的关系：,E=U内+U外,2、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。,（2）公式：,适用于一切电路,E=IR+Ir,只适用于纯电阻电路,只适用于纯电阻电路,结论：根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。,W=E外+E内,即：EIt=I2Rt+I2rt,I=E/（R+r）,（2）U=E-Ir,1、求法,（1）U=IR,U=ER/（R+r）,.两种特殊电路中的路端电压,I=0,U=E,I=E/r,U=0,（1）断路：如图，求I，U,（2）短路：如图，求I，U,四、路端电压U跟负载的关系,如图：当滑片向左移动时，电压表的示数怎么变？,分析思路：,2、分析电路的方法:,总电阻如何变？,总电流如何变？,内电压如何变？（Ir）,U=E-Ir推出路端电压如何变？,在横轴上的截距表示电源的短路电流,图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害,在纵轴上的截距表示电源的电动势E,3、图象的物理意义,断路,短路,本题的特点是，已知电路中的电阻和电流，所以要选用含有这两个物理量的公式。E=IR+Ir,E=I1R1+I1r,E=I2R2+I2r,解得：r=(I1R1-I2R2)/I2-I1,E=I1I2(R1-R2)/I2-I1,例1.如图，已知R1、R2、I1、I2，求E和r.,练1.R1=14,R2=9.当开关S切换到位置l时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电表的示数为I2=0.3A,求电源电动势额额E和内阻r。,解析:当S切换到位置l时：,E=I1R+I1r,(1),当S切换到位置2时：,E=I2R+I2r,(2),由（1）、（2）式代入数据，有：,E=3Vr=1,练2.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(),AB,A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等B.E1E2,r1r2C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等D.E1E2,r1r2,练3.如图所示，在同一坐标系中画出a、b、c三个电源的U一I图象，其中a和c的图象平行，下列说法中正确的是（）AEarbCEaEc，ra=rcDEbEc，rb=rc,C,练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,0.5,3,五、电路的动态分析问题,闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。思路:,例2.如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?,V1示数增大V2示数增大A示数减小,练5.如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只定值电阻的阻值为_。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_W。,解：由图象可知蓄电池的电动势为20V。,由斜率关系知外电阻阻值为6。,用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2，因此输出功率最大为50W。,1、闭合电路欧姆定