高中物理 第二章 恒定电流 2.7 闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修31.ppt

7闭合电路的欧姆定律 读一读 思一思 辨一辨 议一议 一 闭合电路欧姆定律阅读教材第60页 闭合电路的欧姆定律 部分 了解闭合电路 内电路 外电路 内电压 路端电压等概念 初步理解内外电路上的能量转化 知道闭合电路欧姆定律的内容 1 什么是闭合电路 什么是内电路 什么是外电路 答案 用导线把电源和用电器连接起来构成闭合电路 内电路是电源内部电路 外电路是电源外部电路 用电器和导线组成外部电路 2 一只干电池接有一个小灯泡 组成闭合电路 内外电路上的能量是如何转化的 答案 内电路上化学能转化为电能 同时电能有一部分在内阻上转化为内能 外电路上电能转化为内能 读一读 思一思 辨一辨 议一议 3 写出闭合电路欧姆定律的内容和表达式 答案 内容 闭合电路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 表达式 4 什么是内电压 什么是路端电压 它们与电动势有怎样的关系 答案 内电路上的电势降落称为内电压 外电路上总的电势降落称为路端电压 关系为e u外 u内 读一读 思一思 辨一辨 议一议 二 路端电压与负载的关系阅读教材第61页 路端电压与负载的关系 部分 初步理解外电路电阻变化时 路端电压的变化规律 1 路端电压与电流的关系是怎样的 请写出表达式 答案 电流越大 路端电压越小 关系式 u e ir 2 路端电压与外电阻的关系是怎样的 请写出表达式 答案 外电路的电阻越大 路端电压越大 表达式 u 读一读 思一思 辨一辨 议一议 1 思考辨析 1 电源的电动势实质上就是电源两极之间的电压 解析 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 而电压是电场中两点间的电势差 答案 2 电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压 解析 当电源开路时 电源两极之间的电压在数值上等于电源的电动势 答案 3 电源一定时 负载电阻越大 电流越大 解析 根据闭合电路的欧姆定律 负载电阻越大 电流越小 答案 读一读 思一思 辨一辨 议一议 4 电源发生短路时 电流为无穷大 解析 电源发生短路时 电流为电源电动势和电源内阻之比 并不是无穷大 答案 5 外电路断路时 电源两端的电压就是电源电动势 解析 外电路断路时 电源两端的电压在数值上等于电源电动势 但电压与电动势是两个不同的概念 答案 读一读 思一思 辨一辨 议一议 2 探究讨论 1 我们用电压表直接连接电源的两端 电压表的读数小于电源电动势 为什么 答案 因为电源也有内阻 用电压表和电源正 负极相连时 相当于电源与电压表串联 电压表读数是路端电压 小于电源电动势 2 手电筒中的电池用久了 虽然电动势没减小多少 但小灯泡却不怎么亮了 为什么 答案 电池用久了 电动势并没明显减小 但内阻却明显变大 因而使电路中的电流很小 导致灯泡很暗 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 闭合电路欧姆定律下图为闭合电路的组成 1 在外 内电路中 沿着电流方向 各点电势如何变化 2 若电源电动势为e 电路中的电流为i 在t时间内电源非静电力做功多少 内外电路中产生的焦耳热分别为多少 它们之间有怎样的关系 3 闭合电路的电流i与电动势e 外电阻r和内电阻r的关系怎样 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 要点提示 1 在外电路中沿电流方向电势降低 在内电路中沿电流方向电势升高 2 eit i2rt i2rt eit i2rt i2rt 3 e ir ir或 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题1 在如图所示的电路中 r1 9 r2 5 当a b两点接理想的电流表时 其读数为0 5a 当a b两点间接理想的电压表时 其读数为1 8v 求电源的电动势和内电阻 解析 当a b两点间接理想的电流表时 r1被短路 回路中的电流i1 0 5a 由闭合电路欧姆定律得 e i1 r2 r 当a b两点间接理想的电压表时 回路中的电流由闭合电路欧姆定律得 e i2 r2 r1 r 联立 得 e 3v r 1 答案 3v1 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 归纳总结解决闭合电路问题的一般步骤 分析电路特点 认清各元件之间的串并联关系 特别要注意电压表测量哪一部分的电压 电流表测量哪个用电器的电流 应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流 根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电路的电压和电流 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 路端电压与负载的关系在如图所示的电路中 电源的电动势e 10v 内电阻r 1 试求当外电阻分别是1 3 4 7 9 时所对应的路端电压 通过数据计算 你发现了怎样的规律 请以电路中的电流为横轴 路端电压为纵轴 作出u i图象 图线与纵轴的交点 与横轴交点 纵坐标从零开始 斜率的绝对值的物理意义各是什么 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 要点提示 外电压分别为5v 7 5v 8v 8 75v 9v 随着外电阻的增大 路端电压逐渐增大 图线如图所示 图线与纵轴的交点表示电源的电动势 图线与横轴的交点表示短路电流 图线斜率的绝对值表示电源的内阻 即 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 2 路端电压与电流的关系图象如图所示 1 u轴截距表示电源电动势 纵坐标从零开始时 i轴截距等于短路电流 2 直线斜率的绝对值等于电源的内阻 即内阻电阻的伏安特性曲线随电流的增大而增大 此处电源的u i图象电压随电流的增大而减小 二者物理意义不同 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题2 多选 某一电源的u i图线如图所示 由图可知 a 电源电动势为2vb 电源内电阻为c 电源短路时电流为6ad 电路路端电压为1v时 电路中电流为5a 当堂检测 探究一 探究二 1 2 3 1 闭合电路欧姆定律的应用 某电路当外电路断开时 路端电压为3v 接上8 的负载电阻后其路端电压降为2 4v 则可以判定该电路中电源的电动势e和内电阻r分别为 a e 2 4v r 1 b e 3v r 2 c e 2 4v r 2 d e 3v r 1 解析 当外电路断开时 电动势和路端电压相等 故e 3v 根据得r 2 故选b 答案 b 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 2 u i图线的理解 多选 如图所示 甲 乙为两个独立电源 外电路为纯电阻 的路端电压与通过它们的电流i的关系图线 下列说法正确的是 a 电源甲的电动势大于电源乙的电动势b 电源甲的内阻小于电源乙的内阻c 路端电压都为u0时 它们的外电阻相等d 电流都是i0时 两电源的内电压相等 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 解析 图线与u轴交点的坐标值表示电动势的大小 由图线可知 甲与u轴交点的坐标值比乙的大 表明甲的电动势大于乙的电动势 故a正确 图线的斜率大小表示电源内阻的大小 电动势与短路电流的比值 图线甲的斜率大于图线乙的斜率 表明甲的内阻大于乙的内阻 故b错误 甲 乙两图线的交点坐标为 i0 u0 外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等 故c正确 电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积 即u内 ir 因为甲的内阻比乙的内阻大 所以当电流都为i0时 甲电源的内电压较大