闭合电路欧姆定律(与“电源”有关文档共33张)

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闭合电路欧姆定律第1页，共33页。复习回顾:2、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。。水流地势高地势低水轮机（负载）水泵ABCM

电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。

电源的工作过程类似于右下图所示的抽水机的工作过程思考：对于闭合电路欧姆定律应具有什么样形式？1、部分电路欧姆定律内容？第2页，共33页。3、电源电动势的概念?物理意义?（1）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。（2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领。++++F非R第3页，共33页。一、闭合电路:2）内电路：电源内部的电路。（1）内阻r（纯电阻）：内电路的电阻。（2）内电压U内：内电路上的电势降落。1）外电路：电源外部的电路。

（1）外电阻R：外电路的电阻。

（2）路端电压[外电压]U外：外电路两端的电压。内电路S外电路1、构成：用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。rERK内电路外电路第4页，共33页。

在外电路中，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。ababcd第5页，共33页。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”。ababcdbdac第6页，共33页。电路中电势降落关系U内U外E结论：E=U外+U内ErRS++

电流+电动势第7页，共33页。２、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、外电路的电阻之和成反比．１、对纯电阻电路

二、闭合电路欧姆定律第8页，共33页。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、第9页，共33页。思考：当滑动变阻器的滑片由a向b移动时,安培表和伏特表示数如何变化?

R↑R总Ｉ总电流表示数减小电压表示数增大Ｕ外＝Ｅ－Ｉr↑↓Ｕ外↑第10页，共33页。

外电路两端的电压叫路端电压．１、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

结论：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。第11页，共33页。２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时ababbdcabdca第12页，共33页。表达式：U外=E－Ir3．路端电压与电流关系图象（电源的外特性曲线）当其坐标原点所表示的路端电压和电流皆为０时：①纵坐标截距等于电源电动势Ｅ②横坐标截距等于Ｉ短＝E/rEI短③斜率绝对值等于电源内阻内阻越大，图线倾斜得越厉害．12第13页，共33页。小结1．闭合电路欧姆定律

2．路端电压跟负载的关系：

（1）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．（2）表达式（1）路端电压随外电路电阻R增大而增大断路:短路:（2）路端电压U随电流I变化的图象．

第14页，共33页。

解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组:

例1:如图所示，R1=8.0W，R2=5.0W，当单刀双掷开关

S

扳到位置

1

时，则得的电流

I1

A；当S扳到位置

2

时，测得电流

I

2

=

A。求电源电动势E和内电阻r。rSEAR1R212第15页，共33页。消去E，可得电源的内电阻为电源的电动势为

讨论：此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。第16页，共33页。

例2：4盏“220

V，100

W”的灯泡，并联后接在电动势为220

V、内阻为

2

W的电源上。（1）只打开

1

盏灯时，此灯两端的电压是多少？（2）同时打开4

盏灯时，此灯两端的电压又是多少？

解:（1）根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出灯泡的电阻为

只打开1盏灯时，外电阻R1=484W，电路中的电流为第17页，共33页。

（2）同时打开4盏灯时，外电阻为

电灯两端电压为

讨论：从此例可以看出，并联的电灯开得越多，外电阻就越小，端电压就越小。

电灯两端的电压为第18页，共33页。R减小，电流增大，路端电压减小在内电路中，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。①电源的最大输出功率；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思考：当滑动变阻器的滑片由a向b移动时,安培表和伏特表示数如何变化?（1）只打开1盏灯时，此灯两端的电压是多少？（2）同时打开4盏灯时，此灯两端的电压又是多少？当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：3、电源电动势的概念?物理意义?闭合电路欧姆定律（二）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?1、构成：用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。求电路中的电流I和路端电压U。（2）内电压U内：内电路上的电势降落。只打开1盏灯时，外电阻R1=484W，电路中的电流为2．路端电压跟负载的关系：1.已知电路中的电源电动势是

V，内电阻是W

，外电路的电阻是W

。求电路中的电流I

和路端电压U。

解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为

路端电压为

练习第19页，共33页。

解：根据全电路欧姆定律，列方程得RrSEA

V2.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I1，U1；改变滑片的位置后，两表的读数分别为

I

2=

A，U

2=1.96V。求电源的电动势和内电阻。解之得:第20页，共33页。7

闭合电路欧姆定律（二）第21页，共33页。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，所以由

得：1．电源提供的功率（电源功率）：

2．电源的输出功率（外电路得到的功率）3．电源内阻上的热功率

第22页，共33页。o

RP出Pmr4、电源的输出功率:当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为电源输出功率随外电阻变化的图线5、电源的效率:第23页，共33页。

例1已知如图，E=6V，r=4Ω,R1=2Ω，R2的变化范围是0－10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

E

rR2R1；②2W；③。第24页，共33页。2、如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：

(1)电源的电动势E和内阻r。

(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?R＝1Ω，P＝9W第25页，共33页。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:局部整体局部第26页，共33页。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?V1示数增大V2示数增大A示数减小第27页，共33页。六、含有电容器的直流电路电容器充放电结束后1、在直流电路中电容器可视为断路,在分析电路时将其去掉在分析。2、与其相连的电阻无电流，两端没有电压，充当导线的作用第28页，共33页。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R2C.增大R3

D.减小R1R1

R3R2ECABBCCCR1R2R3CD第29页，共33页。七、电路故障分析电路故障的原因1、断路的特点

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造成的结果

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第30页，共33页。2、短路的特点

被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过

电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大造成的结果第31页，共33页。②横坐标截距等于Ｉ短＝E/r思考：当滑动变阻器的滑片由a向b移动时,安培表和伏特表示数如何变化?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。讨论：此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。（2）同时打开4盏灯时，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。2、什么是电源？它的作用是什么？解：根据全电路欧姆定律，R减小，电流增大，路端电压减小讨论：此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。例5如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）求电源的电动势和内电阻。A

例5如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗