第1节闭合电路欧姆定律 (2)

1、7.闭合电路的欧姆定律（一）清河中学高二物理组 高传连2018.09.17知识与技能目标1知道内、外电路的电势降落， 知道电动势等于内、外电路的电势降落之和；2理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式；3会分析路端电压与负载、路端电压与电流的关系。学习目标情感态度和价值观1.树立学生普遍联系观点，了解内因与外因关系；2.培养学生能量守恒思想。能力与方法目标 1.学习物理研究的方法；2.培养学生用多种（公式和图像）方式分析问题能力。一、闭合电路:1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路.内电路:电源内部是内电路.闭合电路部分电路rERK内电路外电路 在外

2、电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。 在内电路中，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。2、闭合回路的电流方向 内电路与外电路中的总电流是相同的。3、电路中的电势变化情况（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。（2）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“跃升”。bdacababcd4讨论1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？rERK内电路外电路E外=I2Rt2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？E内=I2rt3、电流流

3、经电源时，在时间t内非静电力做多少功W=EqEIt4、以上各能量之间有什么关系？ 根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。W=E外+E内即：EIt=I2Rt+I2rt、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、对纯电阻电路 二、闭合电路欧姆定律说明：二、闭合电路欧姆定律： 1、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压. 2、 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.3、经过外电路，电势降低U外经过内电阻，电势降落U内从电源负极到正极，电势升高为E3、电路中的电势变化情况（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。（2）在内电路中

4、，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“跃升”。例：如图所示，R1=14，R2=9。当开关S扳到位置1时，测得电流I1=0.2A；扳到位置2时，测得电流I2=0.3A。求电源的电动势和内阻。即解得E=3Vr=1例：如图所示的电路可以测量电源的电动势和内电阻。当变阻器的滑片停在某一位置时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和1.98V。改变滑片的位置后，两表的示数分别为0.4A和1.96A。这个电源的电动势和内阻各是多大？解得：E=2V； r=0.1课堂训练3、如图，R0.8当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势

5、和内电阻分别为多少?E=1.5V，r =1.5外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：R增大，电流减小，路端电压增大R减小，电流增大，路端电压减小路端电压:三、路端电压跟负载的关系、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时路端电压跟外电阻的关系两种特殊情况短路：外电路短路时， 一般情况下，内阻r很小，所以 很大，由于电流的热效应，常会烧坏电源引起火灾。莫斯科友谊大学火灾 两种特殊情况断路： 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压、电源的外特性曲线路端电压U随电流I变化的图象 （1）图象的函数表达： （2）图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 在横轴上的截距表示电源的短路

6、电流图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害 问题1：图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是 A电动势E1E2，发生短路时的电流 I1 I2B 电动势E1=E2，内阻 r1r2C电动势E1E2，内阻 r1 r2D当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路 端电压变化大解: 容易看出,电动势 E1E2，发生短路时的电流 I1 I2 选A直线2的斜率大, r2 r1 , B C 错 对选项 D，分析如下：可见D正确IU21深入理解闭合电路的十个图象一、U-I关系图象图1短路状态短路状态外电压与总电流的关系：U外=E-IrU内=Ir0UI开路状态内电压二

7、 、U-R关系图象深入理解闭合电路的十个图象0图2UR0短路状态断路状态rU=E-Ir =E-Er/(R+r) =E1-r/(R+r)=E.R/(R+r)深入理解闭合电路的十个图象0图3开路状态短路状态三、 I-R关系图象 IRI=E/(R+r)深入理解闭合电路的十个图象0图4总外内外rPR四、P-R关系图象P总=E2/(R+r)P外=I2R=E2. R/(R+r)2P内=I2r=E2 r/(R+r)2令E=2V，r=1欧0图5总外内深入理解闭合电路的十个图象五、P-U关系图象PU0图6总外内深入理解闭合电路的十个图象六、P-I关系图象PU外E2/rE2/4rE/2E0图7开路状态短路状态1深入理解闭合电路的十个图象七、效率-R关系图象效率R10图8深入理解闭合电路的十个图象八、效率-U关系图象EU效率深入理解闭合电路的十个图象10图9I效率九、效率-I关系图象 三、机械能守恒的判断a只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它 力不做功（或其它做功的代数和为零）b只发生动能和势能间的相互转化。四、机械能守恒