闭合电路欧姆定律ppt课件

1、7 71复习回顾复习回顾: :2 2、什么是电源？它的作用是什么？、什么是电源？它的作用是什么？通过非静电力做功把其它形式的能转换成电能的装置。通过非静电力做功把其它形式的能转换成电能的装置。水流水流地势高地势高地势低地势低水轮机水轮机（负载负载）水泵水泵ABCMM 电源的作用电源的作用不是产生电荷，而不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，是将其他形式的能转化为电能，在在电源的两极产生并维持一个恒定的电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），电势差（电压），从而在电路中形从而在电路中形成恒定的电流。成恒定的电流。 电源的工作过程类似于右下图所示的抽水机的工作过程电源的工作过程类似于右

2、下图所示的抽水机的工作过程思考：对于闭合电路欧姆定律应具有什么样形式？思考：对于闭合电路欧姆定律应具有什么样形式？1 1、部分电路欧姆定律内容？、部分电路欧姆定律内容？23 3、电源电动势的概念、电源电动势的概念? ?物理意义物理意义? ?（1 1）定义：在电源内部非静电力把单位正电）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。荷从电源的负极移到正极所做的功。（2 2）意义：电动势表示电源将其他形式的能）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领。转化为电能的本领。+F非非R3一、闭合电路一、闭合电路:2）内电路：）内电路：电源内部的电路。电源内部的电路。（1）内

3、阻）内阻r（纯电阻）（纯电阻）：内电路的电阻。内电路的电阻。（2）内电压）内电压U内内： 内电路上的电势降落。内电路上的电势降落。1）外电路：）外电路：电源外部的电路。电源外部的电路。 （1）外电阻）外电阻R：外电路的电阻。外电路的电阻。 （2）路端电压）路端电压外电压外电压U外外：外电路两端的电压。外电路两端的电压。内电路内电路S外电路外电路1 1、构成：、构成：用导线把电源、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。用电器连成一个闭合电路。rERK内电路内电路外电路外电路4 在在外电路外电路中，电流中，电流方向由正极流向负极，方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低沿电流方向电势降低。 在在内电

4、路内电路中，即在电中，即在电源内部，通过非静电力源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移做功使正电荷由负极移到正极，所以到正极，所以电流方向电流方向为负极流向正极。为负极流向正极。2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向 内内电路与电路与外外电路中的总电流是电路中的总电流是相同相同的。的。ababcd53 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1 1）在外电路中，沿电流）在外电路中，沿电流方向方向电势降低电势降低。（2 2）在内电路中，一方）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方面，存在内阻，沿电流方向电势也向电势也降低降低；另一方面，；另一方面，沿电流方向存在电势沿电流方向存

5、在电势“跃跃升升”。ababcdbdac6电路中电势降落关系电路中电势降落关系U内内U外外E结论：结论：E = U外外+ U内内ErRS+ + 电流电流+电动势电动势7、表述：闭合的纯电阻电路中的电、表述：闭合的纯电阻电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比电路的电阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE 即rREI二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律8rREIIrIRE 说明：说明：二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律：IRU外 1 1、 是外电路上总的电势降是外电路上总的电势降落，习惯上叫落，习惯上叫路端电压

6、路端电压. .IrU内 2 2、 是内电路上的电势降是内电路上的电势降落，习惯上叫落，习惯上叫内电压内电压. . (E=U +UEIR Ir外内纯电阻电路） （任何电路）3、910思考：当滑动变阻器的滑片由思考：当滑动变阻器的滑片由a向向b移动时移动时,安培表和伏特表示数如何安培表和伏特表示数如何变化变化? RR总总总总电流表示数减电流表示数减小小电压表示数增大电压表示数增大总REI 外外rIrIRE总总RErREI 外外11外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R R增大，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增大R R减小，电流增大，路端电压减

7、小减小，电流增大，路端电压减小路端电压路端电压: :IrEU三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系 结论：结论：端电压随着外电阻的增大而增大，端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。随着外电阻的减小而减小。12、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时/00RIE rU端，0RIE端， U（1 1）外电路）外电路断路断路时时ababbdcabdca13表达式：表达式：U外外=EIr3路端电压与电流关系图象路端电压与电流关系图象（电源的外特性曲线）（电源的外特性曲线）当其坐标原点所表示的路当其坐标原点所表示的路端电压和电流皆为时：端电压和电流皆为时：纵坐

8、标截距等于电源电动势纵坐标截距等于电源电动势横坐标截距等于横坐标截距等于短短E/rEI短短IUr斜率绝对值等于电源内阻斜率绝对值等于电源内阻 内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害1214小小 结结1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压跟负载的关系：路端电压跟负载的关系： IrEU（1 1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正）表述：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比，跟内、外电路的电阻之和成反比（2 2）表达式）表达式（1 1）路端电压随外电路电阻）路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大/00RIE rU端

9、，0RIE 端，U断路断路:短路短路:（2 2）路端电压）路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 15 解：解：根据全电路欧姆定律，根据全电路欧姆定律，可列出方程组可列出方程组: 例例1: 如图所示，如图所示，R1 = 8.0 W W，R2 = 5.0 W W，当单刀双掷开关当单刀双掷开关 S 扳到位置扳到位置 1 时，则得的电流时，则得的电流 I1 A；当当S 扳到位置扳到位置 2 时，测得电流时，测得电流 I 2 = A。求求电源电动势电源电动势E 和内电阻和内电阻r。rSEAR1R212rIRIE111 rIRIE222 16消去消去E ，可得电源的内电阻为可得电源的内电阻

10、为电源的电动势为电源的电动势为rIRIE111 V80. 1V)0 . 120. 00 . 820. 0( 讨论：讨论：此例给出了一种测量电源电动势此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。和内电阻的方法。112221I RI RrIIW W W W 0 . 120. 030. 00 . 530. 00 . 820. 017 例例2 2：4盏盏 “220 V，100 W”的灯泡，并联后接的灯泡，并联后接在电动势为在电动势为220 V、内阻为内阻为 2 W W的电源上。的电源上。（1）只打开只打开 1 盏灯时，此灯两端的电压是多少盏灯时，此灯两端的电压是多少？（2）同时打开同时打开4 盏灯时，

11、此灯两端的电压又盏灯时，此灯两端的电压又是多少？是多少？121PUR 解解:（1）根据灯泡上的额定电压和额定功率，根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出灯泡的电阻为计算出灯泡的电阻为W W W W 4841002202A45. 0A2484220 rREI 1 只打开只打开1盏灯时，外电阻盏灯时，外电阻R1 = 484 W W，电路中电路中的电流为的电流为18 （2）同时打开同时打开4盏灯时，盏灯时， 外电阻为外电阻为W W 12142RR 电灯两端电压为电灯两端电压为V4 .216V1212121220 22222RrRERIU 讨论：讨论：从此例可以看出，并联的电灯开得从此例可以看出，并联

12、的电灯开得越多，外电阻就越小，端电压就越小。越多，外电阻就越小，端电压就越小。 电灯两端的电压为电灯两端的电压为111RIU V1 .219V48445. 0 19 1. 1. 已知电路中的电源电动势是已知电路中的电源电动势是 V V，内电阻，内电阻是是W W ，外电路的电阻是，外电路的电阻是W W 。求电路中的电流。求电路中的电流 I I 和路端电压和路端电压U U 。 解：解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为根据全电路欧姆定律，电路中的电流为A0 . 1A1 . 04 . 15 . 1 rREI 路端电压为路端电压为RIU V4 . 1V4 . 10 . 1 练练 习习20 解：解：根据

13、全电路欧姆定律，列方程得根据全电路欧姆定律，列方程得 RrSEA A V VrrIUE20. 098. 111 rrIUE40. 096. 122 2. 2. 如图所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，如图所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是电流表和电压表的读数分别是I I1 1，U U1 1；改变滑片的位置；改变滑片的位置后，两表的读数分别为后，两表的读数分别为 I I 2 2 = = A A，U U 2 2 = 1.96 V= 1.96 V。求电源的电动势和内电阻。求电源的电动势和内电阻。 解之得解之得:W W 1 . 0,V0 . 2rE217 722四、闭合

14、电路中的功率和效率四、闭合电路中的功率和效率 由于闭合电路中内、外电路的电流相等，内外UUE所以由 IUIUEI内外得：1电源提供的功率 （电源功率）： PEI总2电源的输出功率（外电路得到的功率） PUI外外3电源内阻上的热功率 2PU IIr内内23o RP出出Pmr4 4、电源的输出功率、电源的输出功率 : :当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为2222222444E RREEEPrR rR rRrR rrRrEPm42(EPUPERRr只适用于纯电阻电路）电源输出功率随外电阻电源输出功率随外电阻变化的图线变化的图线5 5、电源的效率、电源的效

15、率: : 24 例1 已知如图，E =6V，r =4,R1=2，R2的变化范围是010。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。 E rR2R1； 2W； 。25 2 2、如图所示，、如图所示，R R为电阻箱，为电阻箱，V V为理想电压表为理想电压表 当电阻箱读数为当电阻箱读数为R1=2时，电压表读数时，电压表读数U1=4V；当电阻箱读数为当电阻箱读数为R2=5时，电压表读数为时，电压表读数为U2=5V求：求： (1)(1)电源的电动势电源的电动势E E和内阻和内阻r r。 (2)(2)当电阻箱当电阻箱R R读数为多少时，电源的输出读数为多少时，电源的输出功率

16、最大功率最大? ?最大值最大值Pm为多少为多少? ?6VE1r WR1，P9W26五、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。 思路:27 3、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?V V1 1示数增大示数增大V V2 2示数增大示数增大A A示数减小示数减小28六、含有电容器的直流电路电容器充放电结束后电容器充放电结束后 1 1 、在直流电路中电容器可视为断路、在直流电路中电

17、容器可视为断路, ,在分析电路时将其去掉在分析。在分析电路时将其去掉在分析。2 2 、与其相连的电阻无电流，两端没、与其相连的电阻无电流，两端没有电压，充当导线的作用有电压，充当导线的作用29例4.已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（ ） A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1R1 R3R2ECA B BC C CR1R2R3CDCD30七、电路故障分析电路故障的原因电路故障的原因1 1 、断路断路的特点的特点 电流为零，断点的同侧无电势差，电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差若只有一个断点，断点的两端有电势差造成的结果造成的结果 电路中的总电阻增大，干路上的电流电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大减小，与其并联的用电器两端的电压增大312 2 、短路短路的特点的特点 被短路的用电器两端无电压，用电被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过器无电流流过 电路中总电阻减小，干路电流增大，电路中总电阻减小，干路电流增大，被短