高中物理 4.1闭合电路欧姆定律课件 鲁科选修31

1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2第1节闭合电路欧姆定律2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三41知道闭合电路可分为外电路和内电路，知道闭合电路中的外电压和内电压2知道电源的电动势和内电阻的意义，理解闭合电路的欧姆定律3了解路端电压与外电阻的关系，学习用局部和整体的关系分析解决问题的思想方法2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三61导体中要形成持续的电流，导体两端必有持续的_【答案】电压2电源是把_的能转化电能的装置在电源外部电流的方向总是从电源的_极流向_极【答案】其他形式正负2021/8/11 星期三72021/8/11 星期三81电动

2、势的物理意义是什么？2电动势的大小有哪些因素决定？3电动势在数值上等于什么？4闭合电路欧姆定律的内容及表达式？5路端电压与外电阻的关系如何？6路端电压与电流关系的图象是怎样的？2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10一、电动势1电源：是把 转化为电能的装置2电动势(1)在数值上等于电源 时两极间的电压(2)物理意义：反映电源把 转化为 本领的物理量其他形式的能没有接入外电路其他形式的能电能2021/8/11 星期三11二、闭合电路1闭合电路的组成(1)电路：一部分是电源外部的电路，称为 ，另一部分是电源内部的电路，称为(2)电压：外电路两端的电压称为 ；内电路两端的电压叫做(

3、3)电阻：外电路的电阻称为；内电路的电阻称为，简称外电路内电路路端电压内电压外电阻内电阻内阻2021/8/11 星期三12(4)电流：在外电路中，电流由 的一端流向电势低的一端；在内电路中，电流由 的一端流向 的一端2闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 电势高电势低电势高正比反比2021/8/11 星期三13(2)公式：I(3)常用的计算式EU外U内EU外Ir(4)适用条件：、适于外电路为电路，适于一切电路纯电阻2021/8/11 星期三14三、路端电压与外电阻的关系1路端电压与电流的关系：U ，物理意义表示路端电压随 的变化关系2UI图

4、象如右图所示，图象能反映的信息有(1)横轴上截距坐标原点为(0,0)时：表示(2)纵轴上截距：表示(3)斜率的绝对值：表示EIr电流短路电流电动势内电阻2021/8/11 星期三153路端电压与R的关系(1)当外电阻R增大时，电流I减小，内电压Ir减小，路端电压 (2)当外电阻R减小时，电流I增大，内电压Ir增大，路端电压 (3)两个特例：外电路断开时，R，I ，U ，据此特点可测电源电动势外电路短路时，R0，I ，U ，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因增大增大0E02021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17一、电动势与电压的区别及联系电动势电压物理意义不

5、同表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领数值大小不同数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功决定因素不同由电源本身决定由电源及导体的电阻，导体的连接方式决定联系电路闭合：EU内U外；电路断开：EU外2021/8/11 星期三18电动势与电压有本质的区别，不能认为电动势就是电压2021/8/11 星期三191.下列说法中正确的是()A电源的电动势实质上就是电源两极之间的电压B电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压C电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有

6、本质的区别D电动势越大，电源两极之间的电压一定越高2021/8/11 星期三20【解析】电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差电动势与电压有着本质的区别，所以A错，C对当电源开路时，电源两极之间的电压在数值上等于电源的电动势但在闭合电路中，电源两极之间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小当电源短路时，路端电压为零故正确答案为C.【答案】C2021/8/11 星期三21二、对闭合电路欧姆定律的理解1关于电动势E的几个关系式(1)EU内U外适用于所有闭合电路(2)EI(Rr)由闭合电路欧姆定律得到，它仅适用于外电路为纯电阻的电

7、路(3)UEIr适用于闭合电路，常用来判断路端电压的变化和测量电源电动势及内阻2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三233闭合电路中的几种功率(1)各部分功率关系分析由EItI2RtI2rt知，EII2RI2r其中EI为电源的总功率，I2r为电源内耗功率，I2R为外电路消耗功率，也是电源的输出功率(2)电源的最大输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下：2021/8/11 星期三24P出对外电阻R的函数关系图象2021/8/11 星期三252021/8/11 星期三262.如右图所示电路，R由2 变为6 时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是()A1 B2 C3 D4

8、2021/8/11 星期三27【答案】B2021/8/11 星期三283. 如右图所示，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，“8 V,16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R01 ，求：(1)路端电压；(2)电源的总功率；(3)电动机的输出功率2021/8/11 星期三29【答案】(1)8 V(2)40 W(3)12 W2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三31实验与探究在闭合电路中电动势和用电器都相同的情况下，用电器两端电压不同说明了什么？2021/8/11 星期三32实验与探究分析灯亮度变化的原因2021/8/11 星期三332021/8/11 星期三34

9、如右图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内电阻2021/8/11 星期三35【解析】当S闭合时，R1和R2并联接入电路，得E1.60.4 r，当S断开时，只有R1接入电路，外电阻变大，总电流减小，路端电压增大，得E1.70.3r，两式联立得，E2 V, r1 .【答案】2 V1 2021/8/11 星期三36对于一个确定的电源，其电动势和内电阻是某一确定的值，不随外电路的变化而变化这里涉及两个未知量，我们可以应用数学知识列出关于电源电动势和内电阻的一个二元一次方程组，根据闭

10、合电路欧姆定律，代入前后两次电压表和电流表的读数，即可求得电动势和内电阻 2021/8/11 星期三3711：当外电路的电阻分别为8 和2 时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是()A1 B2 C4 D6 【答案】C2021/8/11 星期三38 (2009年广东物理)如右图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作如果再合上S2，则下列表述正确的是()A电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大C通过R1上的电流增大D通过R3上的电流增大2021/8/11 星期三39【答案】C2021/8/11 星期三402021/8/

11、11 星期三41(2)功率增减的判断方法要注意电源的最大输出功率与某一个定值电阻消耗功率最大的区别，定值电阻消耗功率最大是当通过它的电流最大的时候判断可变电阻的功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻均看做内阻再利用电源输出功率最大的条件进行判断2021/8/11 星期三4221：在如右图所示的电路中，电源电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰好能正常发光，如果变阻器R1的滑片向b端滑动，则()A电灯L更亮，电流表的示数减小B电灯L更亮，电流表的示数增大C电灯L变暗，电流表的示数减小D电灯L变暗，电流表的示数增大2021/8/11 星期三43【解析】【答案】A2021/8/11 星期三44 如右图

12、所示，线段A为某电源的UI图线，线段B为某电阻R的UI图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：(1)电源的输出功率P出是多大？(2)电源内部损耗的电功率P内是多少？(3)电源的效率是多大？2021/8/11 星期三45【答案】(1)4 W(2)2 W(3)66.7%2021/8/11 星期三46电源的UI图象与电阻的UI图象的物理意义不同，前者是反映路端电压与电路电流的函数关系；后者是反映加在电阻两端的电压与通过的电流的函数关系，图象的斜率表达意义也不相同2021/8/11 星期三47【答案】AD2021/8/11 星期三482021/8/11 星期三491右图所示是一实验电路图在滑动触头由

13、a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()A路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大2021/8/11 星期三50【解析】滑动触头由a滑向b的过程中，总电阻变小，D错误，干路电流变大，路端电压变小，A正确，内阻消耗功率变大，C错误，定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，B错误【答案】A2021/8/11 星期三512. 如右图所示，A灯和B灯都未正常发光，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度的变化是()AA灯变亮，B灯变亮BA灯变暗，B灯变亮CA灯变暗，B灯变暗DA灯变亮，B灯变暗2021/8/11 星期三52【解析】当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，接

14、入电路的有效电阻变大，R与灯A的并联电阻变大，闭合回路的总电阻变大，则总电流变小，由UEIr可知路端电压变大，灯B两端电压变大，则灯B变亮；由串联电路的分压关系可知灯A两端电压变大，则灯A也变亮因此选项A正确【答案】A2021/8/11 星期三533. 如右图所示，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，“8 V,16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R01 ，求：(1)路端电压(2)电源的总功率(3)电动机的输出功率2021/8/11 星期三54【解析】(1)灯泡正常发光，所以路端电压为8 V.(2)该题为非纯电阻电路设干路总电流为I，则8 V10 VI0.5 ，得I4 A，故P总EI40 W.【答案】(1)8 V(2)40 W(3)12 W2021/8/11 星期三554下图电路中R