江苏省涟水中学高中物理 2.7 闭合电路的欧姆定律2课件 新人教版选修31.ppt

2 7闭合电路的欧姆定律 1 什么是电源 2 电源电动势的概念 物理意义 把其它形式的能转换成电能的装置 1 定义 在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功 2 意义 电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领 3 如何计算电路中电能转化为其它形式的能 w iut 对于纯电阻电路 知识回顾 一 电源 二 闭合电路 1 闭合电路 由内电路和外电路组成 外电路 内电路 1 闭合电路 由内电路和外电路组成 2 闭合回路中的电流方向 在外电路中 电流方向由正极流向负极 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 二 闭合电路 1 闭合电路 由内电路和外电路组成 2 闭合回路中的电流方向 3 电路中的电势变化情况 二 闭合电路 图中的电源是一节电池 电池的正极和负极附近分别存在着化学反应层 反应层中非静电力 化学作用 把正电荷从电势低处移至电势高处 在这两个地方电势 跃升 这样 整个闭合电路中的电势高低变化情况如图所示 a b两个位置与上图中的a b相对应 d c则分别表示电池的溶液中与a b两极靠近的位置 类比 儿童滑梯 与闭合电路 通过外电阻电势降落 电源使电势升高 1 闭合电路 由内电路和外电路组成 2 闭合回路中的电流方向 3 电路中的电势变化情况 1 在外电路中 沿电流方向电势降低 2 在内电路中 一方面 存在内阻 沿电流方向电势也降低 另一方面 沿电流方向存在电势 跃升 二 闭合电路 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 e外 u外q i2rt 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 u内q i2rt 3 电流流经电源时 在时间t内非静电力做多少功 w eq eit 4 以上各能量之间有什么关系 w e外 e内 三 闭合电路的欧姆定律 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 说明 1 是外电路上总的电势降落 习惯上叫路端电压 2 是内电路上的电势降落 习惯上叫内电压 3 电动势等于内外电路电势降落之和 e u外 u内 四 路端电压跟负载的关系 四 路端电压跟负载的关系 1 用u er r r 来分析路端电压随着外电阻的变化 r u u r关系图线 3 r 2 r 4 r 0 2 用u e ir来分析路端电压随着外电阻的变化 1 r i ir u i 0 ir 0 u e 断路时的路端电压等于电源电动势 i ir u u 0 此时的电流i为短路电流 ir e 路端电压随着外电阻的增大而增大 路端电压随着外电阻的减小而减小 四 路端电压跟负载的关系 四 电源的u i图象 根据u e ir可知路端电压u是电流i的一次函数 在横轴上的截距表示电源的短路电流 在纵轴上的截距表示电源的电动势e 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 断路 短路 例1 关于电源电动势 下列叙述正确的是a 电源的电动势等于电源没有接入电路时 两极间的电压 所以当电源接入电路时电动势将发生变化b 闭合电路时 并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势c 电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量d 在闭合电路中 电源的电动势等于内 外电路上电压之和 所以电动势实质上就是电压 例2 手电筒里的两节干电池 已经用过较长时间 灯泡只发出微弱的光 把它们取出来 用电压表测电压 电压表的示数很接近3v 再把它们作为一个台式电子钟的电源 电子钟能正常工作 下列说法中正确的是a 这两节干电池的电动势减小了很多b 这两节干电池的内电阻增大了很多c 这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡的额定电压小d 这台电子钟正常工作时 电流一定比手电筒里的小灯泡的正常工作电流小 例3 已知电路中的电源电动势是1 5v 内电阻是0 1 外电路的电阻是1 4 求电路中的电流i和路端电压u 解 根据全电路欧姆定律 电路中的电流为 路端电压为 例4 一太阳能电池板 测得它的开路电压为800mv 短路电流为400ma 若将该电池板与一阻值为2 的电阻器连成一闭合电路 则它的路端电压是a 0 10vb 0 20vc 0 30vd 0 40v 解 根据全电路欧姆定律 列方程得 例5 如图所示 当滑动变阻器的滑片在某一位置时 电流表和电压表的读数分别是i1 0 20a u1 1 98v 改变滑片的位置后 两表的读数分别为i2 0 40a u2 1 96v 求电源的电动势和内电阻 解之得 例6 4盏 220v 100w 的灯泡 并联后接在电动势为220v 内阻为2 的电源上 1 只打开1盏灯时 此灯两端的电压是多少 2 同时打开4盏灯时 此灯两端的电压又是多少 解 1 灯泡的电阻为 只打开1盏灯时 外电阻r1 484w 电路中的电流为 电灯两端的电压为 2 同时打开4盏灯时 外电阻为 电灯两端电压为 例7 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 答案 电压表v1示数增大 v2示数增大 电流表a示数减小