物理：2.7《闭合电路的欧姆定律》课件(2)(新人教版选修3-1)

2.7闭合电路的欧姆定律（一）

复习回顾:1、什么是电源？2、电源电动势的概念?物理意义?把其它形式的能转换成电能的装置。（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本领。3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？W=IUt对于纯电阻电路外电路内电路内电路SR+—RS+—rE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.电路中电势降落关系U内U外E结论：E=U外+U内演示ErRS++

电流+电动势bdacababcd4U内U外EErRS+++

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。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”。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、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功W=Eq＝EIt4、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+I2rt２、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．１、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、

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２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时E、rAVE、rAVababbdca5bdca３、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①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流③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．类比U------I图像UI表示导体的性质表示电源的（性质）外特征曲线小结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．

1、在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压.RSEr

课堂训练I=1AU=1.38V2、如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A求电源的电动势E和内电阻r。1AR1R22ErE=3Vr=1Ω3、如图，R＝0.8Ω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则该电源的电动势和内电阻分别为多少?E=1.5V，r=1.5ΩAB4、AC5、四、闭合电路中的功率一、由于闭合电路中内、外电路的电流相等，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

5、电源效率=P出/P总＝U外/E4、三种功率的关系：二、输出功率随外电阻R的变化关系：由此式可知：（1）当R=r时，电源的输出功率最大此时电源的效率为：（2）、当R大于r时，随着R的增大输出功率越来越小（3）、当R小于r时，随着R的增大输出功率越来越大（4）、当输出功率小于最大功率时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2=r2（5）、P出与R的关系曲线：RPrR1R2P例题: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。解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。ErR2R1例题:直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率为()W,I=2A对应的外电阻是()Ω.P/WI/AO123ABC解:由图象知,当I=3A时P总=Pr=9W,由P=IE得:E=3V,由P=I2r得:r=1Ω.当I=2A时,电源的总功率P总=IE=6W,Pr=I2r=4W.电源的输出功率P出=P总`－Pr`=2WR=P出/I2=0.5Ω.练习：上海05高考右图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系，图线②表示其输出功率一电流关系．该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω．当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V．53005江苏高考卷如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为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?答案：R＝1Ω，P＝9W例题:将电阻R1和R2分别接到同一电源的两极时消耗的电功率相同.电源向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2,电源内阻消耗的功率分别是P1`和P2`,电源的效率分别是η1和η2,电阻两端的电压分别是U1和U2.若已知I1小于I2,则有:A.R1

＜R2 B.U1

＜U2C.η1

＞η2 D.P1`＞P2`,UIU1U2I1I2R1R2选项C正确.七、电路的动态分析问题1.电路动态变化问题的讨论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:个体局部整体2、串反并同例题:如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2V2V1L1L2L3P解：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小,总电流增大,路端电压减小.与电源串联的灯泡L2电流增大,变亮;与电阻并联的灯泡L3电压降低,变暗;与电阻串联的L1通过电流增大,变亮;U1减小,U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,所以U1的变化量大于