人教版物理选修3-1 27 闭合电路欧姆定律 课件(共23张PPT)

1、2-72-7闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律1 1、什么是电源？、什么是电源？2 2、电源电动势的概念、电源电动势的概念? ?物理意义物理意义? ?把其它形式的能转换成电能的装置。把其它形式的能转换成电能的装置。 zxxk（1 1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电）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。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转化为）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。电能本领。3 3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？W = I U tW = I U

2、 t对于纯电阻电路对于纯电阻电路22UW=IUt=I Rt=Rt知识回顾：知识回顾：一、电源一、电源 二、闭合电路二、闭合电路1 1、闭合电路、闭合电路: :由内电路和外电路组成。由内电路和外电路组成。rERSA B外电路外电路内电路内电路1 1、闭合电路、闭合电路: :由内电路和外电路组成。由内电路和外电路组成。2 2、闭合回路中的电流方向、闭合回路中的电流方向 在在外电路外电路中，电流方向由正极流向负极。中，电流方向由正极流向负极。组卷网 在在内电路内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。电荷由负极移

3、到正极，所以电流方向为负极流向正极。二、闭合电路二、闭合电路1 1、闭合电路、闭合电路: :由内电路和外电路组成。由内电路和外电路组成。2 2、闭合回路中的电流方向、闭合回路中的电流方向3 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况二、闭合电路二、闭合电路A BABCDBDAC 图中的电源是一节电池，电图中的电源是一节电池，电池的正极和负极附近分别存在着池的正极和负极附近分别存在着化学反应层。反应层中非静电力化学反应层。反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低（化学作用）把正电荷从电势低处移至电势高处，在这两个地方处移至电势高处，在这两个地方电势电势“跃升跃升”。这样，整个闭合。这样，

4、整个闭合电路中的电势高低变化情况如图电路中的电势高低变化情况如图所示。所示。 A A、B B两个位置与上图中的两个位置与上图中的A A、B B相对应，相对应，D D、C C则分别表示电池的则分别表示电池的溶液中与溶液中与A A、B B两极靠近的位置。两极靠近的位置。类比：类比：“儿童滑梯儿童滑梯”与闭合电路与闭合电路通过外电阻通过外电阻电势降落电势降落电源使电源使电势升高电势升高1 1、闭合电路、闭合电路: :由内电路和外电路组成。由内电路和外电路组成。2 2、闭合回路中的电流方向、闭合回路中的电流方向3 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，沿电流方向电势降低。

5、）在外电路中，沿电流方向电势降低。（2 2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升跃升”。二、闭合电路二、闭合电路1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R R，在时间，在时间t t内外电路内外电路中有多少电能转化为内能？中有多少电能转化为内能？E外外=u外外q=I2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流通过内电路时，也有一部分，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？电能转化为内能，是多少？E内内=u内内q

6、=I2rt3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t t内非静电力做多少功内非静电力做多少功W=EqEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？W=E外外+ E内内rERS三、闭合电路的欧姆定律三、闭合电路的欧姆定律 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，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。跟内、外电路的电阻之和成反比。IrIRErREI说明：说明：IRU外 1 1、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压. .IrU内 2 2、 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压是内电路上的电势

7、降落，习惯上叫内电压. . E=U +UEIR Ir外内3 3、 电动势等于内外电路电势降落之和。电动势等于内外电路电势降落之和。 E=U外+U内四、路端电压跟负载的关系四、路端电压跟负载的关系 在如图所示的电路中，当电路接通，滑动片向右移动在如图所示的电路中，当电路接通，滑动片向右移动时，外电阻时，外电阻 R 增大，电压表的读数增大增大，电压表的读数增大, 电流表读数减小电流表读数减小;当滑动当滑动片向左移动时，外电阻片向左移动时，外电阻 R 减小减小, 电压表的读数减小电压表的读数减小,电流表读数增大。电流表读数增大。RrSEIAVP 结论结论：端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻端电

8、压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。的减小而减小。演示演示四、路端电压跟负载的关系四、路端电压跟负载的关系 1、用用U = ER/(R+r) 来分析路端电压随着外电阻的变化：来分析路端电压随着外电阻的变化： RrERrREU 1RUU-R关系图线： （3）R （2）R ， （4）R 0 ， 2、 用用U = E - I r 来分析路端电压随着外电阻的变化：来分析路端电压随着外电阻的变化： （1 1）R I Ir UI = 0 ， Ir= 0 ，U = E 断路时的路端电压等于电源电动势。断路时的路端电压等于电源电动势。I Ir UU = 0 ， 此时的电流此时的电流 I 为短路电

9、流。为短路电流。 Ir = E ， rEI 路端电压随着外电阻的增大而增大。路端电压随着外电阻的增大而增大。 路端电压随着外电阻的减小而减小。路端电压随着外电阻的减小而减小。四、路端电压跟负载的关系四、路端电压跟负载的关系四、电源的四、电源的U U I I图象图象 根据根据 U U = = E E IrIr 可知路端电压可知路端电压U U是电流是电流I I的一次函数的一次函数 rEI/短在横轴上的截距表示电源的短路电流在横轴上的截距表示电源的短路电流在纵轴上的截距表示电源的电动势在纵轴上的截距表示电源的电动势E E短I图象斜率的绝对值表示电源的内阻图象斜率的绝对值表示电源的内阻. .Iur断路

10、断路短路短路例例1 1、关于电源电动势，下列叙述正确的是关于电源电动势，下列叙述正确的是A.A.电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电压，所以当电源接入电路时电动势将发生变化电压，所以当电源接入电路时电动势将发生变化B.B.闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势电源的电动势C.C.电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量能的本领大小的物理量D.D.在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电在闭合电路中，电源的电动

11、势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质上就是电压压之和，所以电动势实质上就是电压 例例2 2、手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压泡只发出微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表的示数很接近表的示数很接近3V3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作电子钟能正常工作下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A.A.这两节干电池的电动势减小了很多这两节干电池的电动势减小了很多 B.B.这两节干电池的内电阻增大了很多这两节干电池的内电阻增大了很多

12、 C.C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡的额定这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡的额定电压小电压小 D.D.这台电子钟正常工作时，电流一定比手电筒里的小灯泡这台电子钟正常工作时，电流一定比手电筒里的小灯泡的正常工作电流小的正常工作电流小 例例3 3、已知电路中的电源电动势是已知电路中的电源电动势是1.5 V1.5 V，内电阻是，内电阻是0.10.1，外电路的电阻是，外电路的电阻是1.4 1.4 。求电路中的电流。求电路中的电流 I I 和路和路端电压端电压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 . 1

13、5 . 1 rREI 路端电压为路端电压为RIU V4 . 1V4 . 10 . 1 例例4 4、一太阳能电池板，测得它的开路电压为一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV800mV，短路电流为，短路电流为400mA400mA，若将该电池板与一阻值为，若将该电池板与一阻值为22的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40VA.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V解：解：根据全电路欧姆定律，列方程得根据全电路欧姆定律，列方程得 RrSEAVrrIUE20. 098. 111

14、 rrIUE40. 096. 122 例例5 5、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 = 0.20 A = 0.20 A，U U1 1 = 1.98 V = 1.98 V；改变滑片的位置后，两表的读数分别为改变滑片的位置后，两表的读数分别为 I I 2 2 = = 0.400.40 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 1 . 0,V0 . 2rE 例例6 6、4 4盏盏 “220220 V V，

15、100100 W W”的灯泡，并联后接在电动势的灯泡，并联后接在电动势为为220220 V V、内阻为、内阻为 2 2的电源上。的电源上。（1 1）只打开）只打开 1 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 2）同时打开）同时打开4 4 盏灯时，此灯两端的电压又是多少？盏灯时，此灯两端的电压又是多少？121PUR 解解: :（1 1）灯泡的电阻为）灯泡的电阻为 4841002202A45. 0A2484220 rREI 1只打开只打开1 1盏灯时，外电阻盏灯时，外电阻R R1 1 = 484 W= 484 W，电路中的电流为，电路中的电流为电灯两端的电压为电灯两端

16、的电压为111RIU V1 .219V48445. 0 （2 2）同时打开）同时打开4 4盏灯时，外电阻为盏灯时，外电阻为 12142RR电灯两端电压为电灯两端电压为V4 .216V1212121220 22222RrRERIU 同学们可能有这样的经验：傍晚用电多的时同学们可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮。候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮。又如，在插上电炉、电暖气等用电多的电器时，又如，在插上电炉、电暖气等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又亮起来。在一些灯光会变暗，拔掉后灯光马上又亮起来。在一些供电质量不太好的地区尤其是这样。试解释这种供电质量不太好的地区尤其是这样。试解释这种现象。现象。 例例7 7、如图所示电路，当滑动变阻器的滑片如图所示电路，当滑动变阻器的滑片P P向向上移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如上移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化何变化? ?答案：答案：电压表电压表V V1 1示数增大、示数增大、 V V2 2示数增大；电流表示数增大；电流表A A示数减