高考物理 闭合电路欧姆定律课件 人教版.ppt

闭合电路欧姆定律 一个完整的电路由几部分构成 两部分 内电路和外电路 一 电动势 一 几个概念 内电路 外电路 内电阻 外电阻 外电路 电源外部的电路 包括用电器 导线等 外电阻 外电路的总电阻 内电阻 内电路的电阻 通常也称电源的内阻通常称为电源的内阻 通常称为电源的内阻 内电路 电源内部的电路 电源是一种把其它形式能转化为电能的装置电源在电路中的作用 将其它形式的能转变为电能 保持导体两端有持续的电压 二 电源 电动势符号e电动势单位伏特 v 三 电动势 1 物理意义 衡量电源把其它形式能转化为电能的本领的物理量 2 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 3 定义 非静电力将正电荷从电源的正极移动到负极所做的功与所移电量的比值 e w q u外 ir u内 ir e u外 u内 电动势和内 外电压的关系 对纯电阻电路 e ir ir 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 r r 二 闭合电路欧姆定律 注 外电压也称路端电压 例题 如图所示电路 电源电动势为1 5v 内阻为0 12 外电路的电阻为1 38 求电路中的电流和路端电压 解 由题意知 电动势e 1 5v 外电阻r 1 38 内阻r 0 12 由闭合电路欧姆定律得 路端电压为u ir 1 1 38v 1 38v 思考与研究 对于一般的电源 我们很难对它进行拆装 那么我们该怎么来测量电源的电动势和内阻呢 要用到哪些仪器 步骤如何 例 在所示的电路中 r1 14 0 r2 9 0 当开关s扳到位置1时 电流表的示数为i1 0 20a 当开关s扳到位置2时 电流表的示数为i2 0 30a 求电源的电动势和内电阻 如果没有电流表 只有电压表 如何设计实验测量电源的内阻和电动势 一种测量电源电动势和内电阻的方法 三 路端电压u随外电阻r变化的讨论 当r外增大时 u外也随之增大 当外电路断开时 r外 u外 e 当外电路短路时 r外 0 u外 0 i短 e r很大 一般情况下不允许外电路短路 讨论 在电源末接入电路的情况下 用电压表直接测量电池两极所得到的数值 近似等于电源电动势的大小 路端电压随电流变化的u i图像 图线与纵坐标交点表示电路断开情况 交点的纵坐标为电源电动势e 图线与横坐标交点表示外电路短路情况 交点横坐标为短路电流i短 e r 注意 若纵轴的原点不在两轴交点时 此结论不成立 图线斜率值 tan 表示电源的内电阻r u i u e ir知 u是i的一次函数 电源的三个功率以及关系 四 1 电源的输出功率随外电阻变化的讨论 电源的总功率p总 ie 内耗功率 p内 i2r 输出功率 p出 p p内 ie i2r iu外 i2r外 当外电阻为纯电阻电路时 由图可知 同一功率对应着两个电阻值 两个电阻值之间有何关系呢 结论 电源的效率随外电阻的增大而增大 2 电源的效率 对纯电阻电路 电源的效率为 例题 已知如图 e 6v r 4 r1 2 r2的变化范围是0 10 求 电源的最大输出功率 r1上消耗的最大功率 r2上消耗的最大功率 2 25w 2w 1 5w 五 闭合电路中变量分析 1 保持不变的量只有电源的电动势和内电阻 电流 电压 电功率等都随外电阻的改变而改变 2 i u p公式 电流i e r外 r 内电压u内 ir er r外 r 外电压u外 ir外 e ir 总功率p总 ie 3 动态电路分析 原理 部分电阻变 总电阻变 总电流变 内电压变 路端电压变 其它部分变思路 局部 整体 局部 例题 如图所示 电源电动势为e 内电阻为r 当滑动变阻器的触片p从右端滑到左端时 发现电压表v1 v2示数变化的绝对值分别为 u1和 u2 下列说法中正确的是 a 小灯泡l1 l3变暗 l2变亮b 小灯泡l3变暗 l1 l2变亮c u1 u2 六 等效电路化简 将电路整理为比较简单 规整的形式原则 1 去掉不起作用的元件或无电流支路 2 等势点f可以合并 3 无特殊说明电表可看做理想表 方法 1 分支电流法 2 等电势点法 例 如图所示的电路中 闭合电键 灯l1 l