高中物理 2.9 闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修31.ppt

第二章恒定电流 第九讲闭合电路的欧姆定律 目标定位 闭合电路的欧姆定律 了解内电路 外电路 知道电动势等于内 外电路电势降落之和 掌握闭合电路欧姆定律的内容 理解各物理量及公式的物理意义 会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系 1 2 3 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 1 2 正极负极降低负极正极升高 2 i2rt i2rt 一 闭合电路的欧姆定律 想一想 我们用电压表直接连接电源的两端 电压表的读数 填 大于 小于 或 等于 电源电动势 为什么 答案 小于 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 3 1 正比反比 2 ir iru外 u内 3 纯电阻 闭合电路的欧姆定律 二 路端电压与负载的关系 想一想 使用电源时 为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来 答案 直接用导线把电源的两极连接起来时 由于电源内阻很小 电流很强 容易损坏电源 1 增大2 减小3 0e0 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 一 闭合电路欧姆定律的应用 1 闭合电路欧姆定律的几种表达形式 2 电压形式 e ir ir 或e u外 u内表明电源电动势在数值上等于电路中内 外电压之和 闭合电路的欧姆定律 1 电流形式 i 说明电流与电源电动势成正比 与电路的总电阻成反比 温馨提示 e u外 u内既适合于纯电阻电路也适合于非纯电阻电路 i 或e ir ir只适用于外电路是纯电阻的闭合电路 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 一 闭合电路欧姆定律的应用 2 解决闭合电路问题的一般步骤 1 分析电路特点 闭合电路的欧姆定律 2 应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流 3 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 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 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 闭合电路的欧姆定律 例1如图所示 电源电动势为6v 内阻为1 r1 5 r2 10 滑动变阻器r3阻值变化范围为0 10 求电路中的总电流范围 并联 串联 解析 当滑片在最左端时 r外最小 i最大 r外 r1 5 当滑片在最右端时 r外最大 i最小 6v 1 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 闭合电路的欧姆定律 例1如图所示 电源电动势为6v 内阻为1 r1 5 r2 10 滑动变阻器r3阻值变化范围为0 10 求电路中的总电流范围 并联 串联 6v 1 方法点拨 电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻决定 其中e r不变 当外电阻变化时 电路总电流随之变化 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 i总减小 e和r为定值 内电压ir减小 二 路端电压和负载的关系 根据u外 e ir可知 路端电压u外增大 当外电路断开时 路端电压u外 e 闭合电路的欧姆定律 1 当外电阻r增大时 根据i 可知 i总增大 e和r为定值 内电压ir增大 根据u外 e ir可知 路端电压u外减小 外电路短路即r 0时 电路中的电流为 2 当外电阻r减小时 根据i 可知 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 由u e ir可知 u i图象是一条斜向下的直线 如图所示 二 路端电压和负载的关系 1 外电路断开的状态对应坐标系中的a点 此时电流为零 内电压为零 路端电压等于电源的电动势e 即纵轴截距为电动势 闭合电路的欧姆定律 3 电源的u i图象 3 r u i等于图线的斜率绝对值 图线的斜率绝对值越大 r越大 注意 2 电源短路时对应于坐标系中的b点 此时短路电流的大小等于横轴截距i0 若纵坐标上的取值不是从零开始 则横轴截距不表示短路电流 但斜率仍然等于内阻 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例2如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的u i图象 则下列说法中正确的是 a 电动势e1 e2 短路电流i1 i2b 电动势e1 e2 内阻r1 r2c 电动势e1 e2 内阻r1 r2d 当两电源的工作电流变化量相同时 电源2的路端电压变化较大 闭合电路的欧姆定律 根据 电动势 短路电流 e1 e2 i1 i2 ad 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 三 闭合电路的功率 3 电源内耗功率 内电路上消耗的电功率 即电源内阻发热功率p内 u内i i2r 4 闭合电路的功率关系 1 功率关系 ei iu i2r 或e iu外 iu内 闭合电路的欧姆定律 1 电源的功率 就是电源提供的总功率 即电源将其他形式的能转化为电能的功率 也叫电源消耗的功率p总 ei 2 电源输出功率 整个外电路上消耗的电功率 p出 ui 2 能量形式 qe qu外 qu内 此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内外电路消耗的电能之和 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 闭合电路的欧姆定律 例3如图所示 电源电动势e 10v 内阻r 0 5 标有 8v 16w 的灯泡l恰好能正常发光 电动机绕线的电阻r0 1 求 1 电源的总功率 2 电动机的输出功率 解析 1 u路 u灯 8v u内 10 8 v 2v i总 4a p电 ie 4 10w 40w 2 p入 p出 p热 流经电动机的电流 im i总 2a 电动机的输入功率 pm总 u im 8 2w 16w p热 i2r0 4 1w 4w p出 16 4 w 12w 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 闭合电路欧姆定律的理 闭合电路的欧姆定律 1 若e表示电动势 u表示外电压 u 表示内电压 r表示外电路的总电阻 r表示内电阻 i表示电流 则下列各式中正确的是 a u irb u e uc u e ird u e u ir u ir u e ir bd i 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 路端电压和负载的关系 2 对于电动势和内阻确定的电源的路端电压 下列说法正确的是 i u r分别表示干路电流 路端电压和外电阻 a u随r的增大而减小b 当r 0时 u 0c 当电路断开时 i 0 u 0d 当r增大时 u也会增大 闭合电路的欧姆定律 r 0 u 0 r总 u e bd 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电源的u i图象 闭合电路的欧姆定律 3 如图所示为某一电源的u i图象 由图可知 a 电源电动势为2vb 电源内阻为1 3 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 e 2v u i 不是短路电流 当u 1v时 ad 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 闭合电路的功率关系 4 如图所示 电源电动势e 30v 内阻r 1 灯泡上标有 6v12w 字样 直流电动