2014-2015学年高中物理人教版选修31课件29 闭合电路的欧姆定律

1、,高中物理选修3-1人教版,第二章 恒定电流,第九讲 闭合电路的欧姆定律,目标定位,闭合电路的欧姆定律,了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.,掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及公式的物理意义 .,会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,1,2,3,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,预习导学,1. （2）正极 负极 降低 负极 正极 升高,2. I2RtI2rt,一、闭合电路的欧姆定律,想一想：我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数_(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势为什么？,答案：小于；因为电源也有内阻，用电压表和电源正负极相连时，相当

2、于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势,3. （1）正比 反比 （2）IRIr U外U内 （3）纯电阻,闭合电路的欧姆定律,二、路端电压与负载的关系,想一想：使用电源时，为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来？,答案：直接用导线把电源的两极连接起来时，由于电源内阻很小，电流很强，容易损坏电源.,1. 增大 2. 减小 3. 0 E 0,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,一、闭合电路欧姆定律的应用,1.闭合电路欧姆定律的几种表达形式,(2)电压形式：EIRIr.或EU外U内表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和,闭合电路的欧姆定律,(1)电流形式：I

3、，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比；,温馨提示,EU外U内既适合于纯电阻电路也适合于非纯电阻电路,I 或EIRIr只适用于外电路是纯电阻的闭合电路；,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,一、闭合电路欧姆定律的应用,2解决闭合电路问题的一般步骤,(1)分析电路特点：,闭合电路的欧姆定律,(2)应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流,(3)根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电 路的电压和电流,认清各元件之间的串并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流；,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,闭合电路的欧姆定律,例

4、1 如图所示，电源电动势为6 V，内阻为1 ，R15 ，R210 ，滑动变阻器R3阻值变化范围为010 ，求电路中的总电流范围,并联,串联,解析,当滑片在最左端时，R外最小， I最大,R外R15 ,当滑片在最右端时，R外最大， I最小,6V，1,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,闭合电路的欧姆定律,例1 如图所示，电源电动势为6 V，内阻为1 ，R15 ，R210 ，滑动变阻器R3阻值变化范围为010 ，求电路中的总电流范围,并联,串联,6V，1,方法点拨,电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻决定,其中E、r不变，当外电阻变化时，电路总电流随之变化,目标定位,预习导学,

5、课堂讲义,对点练习,课堂讲义,I总减小(E和r为定值) ；内电压Ir减小；,二、路端电压和负载的关系,根据U外EIr可知：,路端电压U外增大,当外电路断开时，路端电压U外E.,闭合电路的欧姆定律,1当外电阻R增大时，根据I 可知：,I总增大(E和r为定值) ；内电压Ir增大；,根据U外EIr可知：,路端电压U外减小,外电路短路即r0时，电路中的电流为,2当外电阻R减小时，根据I 可知：,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,由UEIr可知，UI图象是一条斜向下的直线，如图所示：,二、路端电压和负载的关系,(1)外电路断开的状态对应坐标系中的A点，此时电流为零，,内电压为零，路端电压

6、等于电源的电动势E，即纵轴截距为电动势,闭合电路的欧姆定律,3电源的UI图象,(3)rU/I 等于图线的斜率绝对值，图线 的斜率绝对值越大，r越大,注意：,(2)电源短路时对应于坐标系中的B点，此时短路电流的大小等于横轴截距I0.,若纵坐标上的取值不是从零开始，则横轴截距不表示短路电流，但斜率仍然等于内阻,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,例2 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的UI图象，则下列说法中正确的是( ) A电动势E1E2，短路电流I1I2 B电动势E1E2，内阻r1r2 C电动势E1E2，内阻r1r2 D当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较

7、大,闭合电路的欧姆定律,根据,电动势,短路电流,E1E2,I1I2,AD,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,三、闭合电路的功率,3电源内耗功率：内电路上消耗的电功率，即电源内阻发热功率P内U内II2r.,4闭合电路的功率关系：,(1)功率关系：EIIUI2r.或EIU外IU内,闭合电路的欧姆定律,1电源的功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率P总EI.,2电源输出功率：整个外电路上消耗的电功率P出UI,(2)能量形式：qEqU外qU内，,此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内外电路消耗的电能之和,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点

8、练习,课堂讲义,闭合电路的欧姆定律,例3 如图所示，电源电动势E10V，内阻r0.5，标有“8 V、16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R01 ，求： (1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率,解析,(1),U路U灯8 V,U内(108)V2 V,I总 4 A,P电IE410W40W,(2),P入P出P热,流经电动机的电流,IMI总 2 A,电动机的输入功率,PM总UIM82 W16 W,P热I2R041 W4 W,P出(164)W12 W,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,闭合电路欧姆定律的理,闭合电路的欧姆定律,1.若E表示电动势，U表示外电压，U表示内电压

9、，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( ) AUIR BUEU CUEIr DU E,UIR,UIr,UEIr,BD,I,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,路端电压和负载的关系,2对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( ) AU随R的增大而减小 B当R0时，U0 C当电路断开时，I0，U0 D当R增大时，U也会增大,闭合电路的欧姆定律,R0,U0,R总,UE,BD,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,电源的UI图象,闭合电路的欧姆定律,3.如图所示为某一电源的UI图象，由图可知( ) A电源电动势为2 V B电源内阻为1/3 C电源短路时电流为6 A D电路路端电压为1 V时， 电路中电流为5 A,E2V,U,I,不是短路电流,当U1 V时,AD,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,闭合电路的功率关系,4如图所示，电源电动势E30 V，内阻r1 ，灯泡上标有“6 V 12