闭合电路的欧姆定律.课件

闭合电路的欧姆定律.电源电源是一种把其它形式能转化为电能的装置。电源在电路中的作用:将其它形式的能转变为电能;保持导体两端有持续的电压。

一、理解闭合电路欧姆定律外电路、外电阻

、内电路、内电阻

外电路:电源外部的电路,包括用电器、导线等.外电阻:外电路的总电阻.

内电阻:内电路的电阻通常称为电源的内阻.

内电路:电源内部的电路.

内、外电路的关系从能的转化角度导出设电路电流为I,在t时间内电源搬移的电荷量非静电力做功转化得到的电能内电阻消耗的电能外电路消耗的电能q=ItW非=qE=EItW=U内It=I2rtW=U外It=I2Rt根据能的转化和守恒EIt=U内It+U外It根据电路闭合的特点,它们的关系是:E=U内+U外E=Ir+U外E=Ir+IR外从电路闭合的特点研究闭合电路中电流的决定关系总结规律1.W非=EIt=Q外+Q内2.EIt=I2Rt+I2rt3.EI=I2R+I2r4.E=IR+Ir5.E=U外+U内6.I=E/(R+r)1、2、3三式反应了闭合电路中的什么规律？能量守恒4、5二式反应了闭合电路中的什么规律？6式反应了闭合电路中的什么规律？２、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

闭合电路欧姆定律说明:2、是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.3、是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.1、练习.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。sE、rR1AR212若只有电压表？若既有电压表,又有电流表？测量电源电动势和内阻的方案二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压．路端电压:２、两个特例:(2)外电路短路时(1)外电路断路时E、rAVE、rAV断路时的路端电压等于电源电动势３、电源的外特性曲线

——路端电压U随电流I变化的图象．

(1)函数表达

②横截距表示电源的短路电流。表示外电路短路情况③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．①纵截距表示电源的电动势E．表示电路断开情况(2)图象的物理意义UIOEI短θ【注意】若纵轴的原点不在两轴交点时,此结论不成立例:如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为

V,内阻为

Ω0.5U/VI/AO1232463

例题:

如图所示电路,电源电动势为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。解:由题意知,电动势E=1.5V,外电阻R=1.38Ω,内阻r=0.12Ω.由闭合电路欧姆定律得:

路端电压为U=IR=1×1.38V=1.38V

电池组的串并联1、串联:2、并联:练习:P63/5三、两种U-I图像的理解UIOEI短θUIO闭合电路的U-I图象

Uo

IEU0M（I0,U0）βαbaNI0Im1)右图中a为闭合电路的U-I图象b为部分电路(外电阻)的U-I图象

2)两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的路端电压与电流.

3)a的斜率的绝对值表示电源内阻的大小、b的斜率的绝对值表示接入电路中外电阻的的大小4)图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。

当两个斜率相等时(即内、外电阻相等)图中矩形面积最大,即输出功率最大。例题:如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω,则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合,作为该蓄电池组的外电路,则所组成的这些外电路中,输出功率最大时是_______W。U/VI/Ao2015105ab解:由图象可知蓄电池的电动势为20V。

由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。

用3只这种电阻并联作为外电阻,外电阻等于2Ω,因此输出功率最大为50W。

四、电源的三个功率及其关系,效率(e)电源的效率:

(只适用于纯电阻电路）

电源的输出功率随外电阻变化的讨论①电源的总功率P总=IE②内耗功率:P内=I2r③输出功率:P出=P-P内=IE-I2r=IU外=I2R外当外电阻为纯电阻电路时当R外=r时,P