金版学案14-15物理（人教版）选修3-1课件：27闭合电路的欧姆定律.ppt

第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律 栏目链接 干电池的内部结构生活中用得最多的是锌锰电池 内部结构如下图所示 糊式锌锰电池的外壳制成圆筒形状 中央有一根碳棒 碳棒的顶端有一个铜帽 在碳棒周围有二氧化锰 石墨 碳粉等物质 去极剂 锌筒附近有糊状氯化铵溶液 电糊 筒的顶部塞满木屑 并用火漆盖封闭筒口 栏目链接 栏目链接 碳棒是电池的正极 使用时可使它顶部的小铜帽与电路连接 锌筒是电池的负极 可直接与电路连接 糊状的氯化铵溶液是电池中的电解质 有的电池用涂有电解质的纸板代替糊状电解质 这种电池叫做板式电池 高性能电池大多是板式电池 各种型号的锌锰干电池的正负极物质及电解质都是一样的 它们的电动势都是1 5V 栏目链接 栏目链接 1 闭合电路 1 闭合电路的组成 内电路 电源 的电路 其电阻称为 内电阻所降落的电压称为 外电路 电源 的电路 其两端电压称为 2 内 外电压的关系 内部 内电阻 内电压 外部 外电压或路端电压 E U外 U内 栏目链接 正比 反比 栏目链接 3 路端电压随外电阻的变化规律 1 R增大 I U 当R增大到无穷大 断路 时 I U 2 R减小 I U 当R减小到零 短路 时 I U 减小 增大 0 E 增大 减小 0 栏目链接 4 路端电压与电流的关系图象 U I图象 如下图所示 U I图象是一条 线 该图线与纵轴交点的纵坐标表示 该线的斜率表示 倾斜的直 电源电动势 内阻 栏目链接 栏目链接 一 闭合电路欧姆定律 1 描述闭合电路的基本物理量 1 内电路 内电阻 内电压 将电源和用电器连接起来 就构成闭合电路 如右图所示 电源内部的电路叫闭合电路的内电路 内电路的电阻叫电源的内阻 当电路中有电流通过时 内电路两端的电压叫内电压 用U内表示 栏目链接 2 外电路 外电压 又称路端电压 电源外部的电路叫外电路 外电路两端的电压叫外电压 也叫路端电压 用U外表示 3 三者关系 E U内 U外 栏目链接 栏目链接 例1右图中电阻R1 R2 R3的阻值相等 电池的内阻不计 开关K接通后流过R2的电流是K接通前的 栏目链接 栏目链接 变式迁移 1 如右图所示的电路中 当K闭合时 电压表和电流表 均为理想电表 的示数各为1 6V和0 4A 当K断开时 它们的示数各改变0 1V和0 1A 求电源的电动势 栏目链接 变式迁移 解析 当K闭合时 R1 R2并联接入电路 U E Ir即E 1 6 0 4r 当K断开时 只有R1接入电路 外电阻变大 干路电流减小 路端电压增大 由U E Ir有E 1 6 0 1 0 4 0 1 r 由 得 E 2V r 1 答案 2V 栏目链接 二 路端电压与负载的关系 栏目链接 栏目链接 例2如右图所示的电路中 电源的电动势为E 内阻为r 当可变电阻的滑片P向b移动时 电压表 V1的读数U1与电压表 V2的读数U2的变化情况是 栏目链接 A U1变大 U2变小B U1变大 U2变大C U1变小 U2变小D U1变小 U2变大 栏目链接 解析 当P向b移动时 电路中总电阻变大 由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I变小 由欧姆定律得U2 IR变小 再由闭合电路欧姆定律得U1 E Ir变大 故本题应选A 答案 A 栏目链接 变式迁移 如右图所示的电路中 电池的电动势为E 内阻为r 电路中的电阻R1 R2和R3的阻值都相同 在开关S处于闭合状态下 若将开关S1由位置1切换到位置2 则 栏目链接 变式迁移 A 电压表的示数变大B 电池内部消耗的功率变大C 电阻R2两端的电压变大D 电池的效率变大 栏目链接 变式迁移 栏目链接 三 闭合回路中的功率 栏目链接 栏目链接 栏目链接 5 闭合电路上功率分配关系为 P P出 P内 即EI UI I2r 闭合电路上功率分配关系 反映了闭合电路中能量的转化和守恒 即电源提供的电能 一部分消耗在内阻上 其余部分输出给外电路 并在外电路上转化为其他形式的能 能量守恒的表达式为 EIt UIt I2rt 普遍适用 EIt I2Rt I2rt 只适用于外电路为纯电阻的电路 栏目链接 栏目链接 例3如右图所示 R为电阻箱 V为理想电压表 当电阻箱读数为R1 2 时 电压表读数为U1 4V 当电阻箱读数为R2 5 时 电压表读数为U2 5V 求 1 电源的电动势E和内阻r 2 当电阻箱R读数为多少时 电源的输出功率最大 最大值Pm为多少 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 变式迁移 3