高中物理 第二章 恒定电流 第9讲多用电表的原理课件 新人教版选修31.ppt

第9讲闭合电路的欧姆定律 第二章恒定电流 1 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 2 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 3 会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系 目标定位 二 路端电压与负载的关系 三 闭合电路的功率 栏目索引 一 闭合电路的欧姆定律 对点检测自查自纠 一 闭合电路的欧姆定律 知识梳理 1 内 外电路 1 概念 内电路是电源电路 外电路是电源电路 2 特点 外电路中电流由电源极流向极 沿电流方向电势 内电路中电流由电源极流向极 沿电流方向电势 内部 外部 正 负 降低 负 正 升高 答案 2 闭合电路的欧姆定律 1 内容 闭合电路的电流跟电源的电动势成 跟内 外电路的电阻之和成 2 公式 i 或e ir ir 或e 3 适用条件 适用于外电路为电路 适用于一切电路 正比 反比 u外 u内 答案 纯电阻 深度思考 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 答案 典例精析 返回 例1在图1所示的电路中 r1 9 r2 5 当a b两点间接理想的电流表时 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 图1 解析答案 总结提升 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 代入数据得 e 0 5 5 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 e 0 2 14 r 联立 得 e 3v r 1 答案3v1 总结提升 总结提升 应用闭合电路的欧姆定律解决问题时 应认清各元件之间的串 并联关系 然后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 特别要注意电压表测量哪一部分电压 电流表测量哪个电路的电流 针对训练如图2所示 电源电动势为6v 内阻为1 r1 5 r2 10 滑动变阻器r3的阻值变化范围为0 10 求电路的总电流的取值范围 图2 解析当r3阻值为零时 r2被短路 外电阻最小 电路的总电流最大 当r3阻值为10 时 外电阻最大 电路的总电流最小 答案0 55 1a 返回 解析答案 知识梳理 二 路端电压与负载的关系 1 路端电压的表达式 u 2 路端电压随外电阻的变化规律 1 当外电阻r增大时 电流i减小 路端电压 2 当外电阻r减小时 电流i增大 路端电压 3 两个特例 外电路断开时 r i u 据此特点可测电源电动势 外电路短路时 r 0 i u 据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因 e ir 增大 减小 0 e 0 答案 3 外电压u与电流i的关系由u e ir可知 u i图象是一条斜向下的直线 如图3所示 1 图象中u轴截距e表示电源的 2 i轴截距i0等于 3 图线斜率的绝对值表示电源的 即 注意 若纵坐标上的取值不是从零开始 则横坐标截距不表示短路电流 但斜率的绝对值仍然等于内阻 图3 电动势 短路电流 内阻 r 答案 典例精析 例2 多选 如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象 下列结论正确的是 a 电源的电动势为6 0vb 电源的内阻为12 c 电源的短路电流为0 5ad 电流为0 3a时的外电阻是18 图4 解析答案 解析ui图象在纵轴上的截距等于电源的电动势 即e 6 0v 因为该电源的ui图象的纵轴坐标不是从零开始的 所以横轴上的截距0 5a并不是电源的短路电流 电源的内阻应按斜率的绝对值计算 即r 2 由闭合电路欧姆定律可得电流i 0 3a时 外电阻r r 18 故选项a d正确 答案ad 返回 三 闭合电路的功率 知识梳理 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 2 电源输出功率 整个电路上消耗的电功率p出 3 电源内耗功率 内电路上消耗的电功率 即电源内阻的发热功率p内 4 闭合电路的功率关系 1 功率关系 ie iu i2r或e iu外 iu内 2 能量关系 iut i2rt i2rt 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 ei 外 ui u内i i2r 答案 典例精析 例3如图5所示 电源电动势e 10v 内阻r 0 5 标有 8v16w 的灯泡l恰好能正常发光 电动机线圈的电阻r0 1 求 图5 1 电源的总功率 解析l正常发光 路端电压等于灯泡额定电压8v 电源总功率为p电 ie 4 10w 40w 答案40w 解析答案 返回 2 电动机的输出功率 输入电动机的总功率pm总 u im 8 2w 16w 故电动机的输出功率pm出 16 4 w 12w 答案12w 解析答案 对点检测自查自纠 1 2 3 4 1 闭合电路欧姆定律的理解及应用 有两个相同的电阻 阻值为r 串联起来接在电动势为e的电源上 通过每个电阻的电流为i 若将这两个电阻并联 仍接在该电源上 此时通过一个电阻的电流为 则该电源的内阻是 解析由闭合电路欧姆定律得 两电阻串联时 c 解析答案 1 2 3 4 2 路端电压与负载的关系 多选 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 bd 答案 1 2 3 4 3 电源的u i图象 多选 如图6所示为某一电源的u i图象 由图可知 a 电源电动势为2v 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 图6 解析由u i图象可知 电源电动势e 2v ad 解析答案 1 2 3 4 返回 4 闭合电路的功率关系 如图7所示 电源电动势e 30v 内阻r 1 灯泡上标有 6v12w 字样 直流电动机线圈电阻r 2 若灯泡恰好能正常发光 求电动