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文档简介

1、,2.7欧姆闭合电路定律,肖涛,景泰二中物理预备组,复习:1。什么是电源?2、动力电动势的概念?物理意义?将其他形式的能量转换成电能的装置。(1)定义:电源中非静电力将单位正电荷从电源的负极移动到正极所做的功。意思是:电动势表示电源将其他形式的能量转换成电能的能力。如何计算电路中电能到其他形式能量的转换?w=1,对于纯电阻电路,1。关闭电路:1。用电线将电源和电器连接成一个闭合电路。电源外的电器和电线形成一个外部电路。电源的内部电路是一个内部电路。因为电源有内阻,所以我们可以把电源看作是理想电源和内阻的串联。闭合电路、部分电路、内部电路、外部电路,在外部电路中,电流方向从正流向负,电位沿电流方

2、向下降。在内部电路中,即在电源内部,正电荷通过非静电力从负极移动到正极,因此电流方向是从负极到正极。2.闭环的电流方向,内部电路中的总电流与外部电路中的总电流相同。3,电路中电位的变化,(1)在外部电路中,电位沿电流方向降低。(2)在内部电路中,一方面,由于内部电阻,沿电流方向的电势也降低;另一方面,因为电源的非静电力将正电荷从低电势移动到高电势,所以沿着电流方向存在电势“跳跃”。结论:闭合电路内外电路的电位降之和等于电源内部电位的上升。整个闭合电路的电位变化示意图。4.关于内外电路能量转换关系的讨论:(1)如果外电路中的所有电器都是纯电阻,那么在时间t内有多少电能在内外电路中被转换成内能?内

3、部电路,外部电路,e外部=I2Rt,(2)。内部电路也有一个电阻r,当电流通过内部电路时,一些电能也转换成内部能量,它是什么?e=I2rt,(3)。当电流流过电源时,非静电力在时间t内做了多少功,W=方程(4)。上述能量之间有什么关系?根据能量守恒定律,非静电力所做的功应该等于内部和外部电路中转换成其他形式能量的电能之和。W=E外E内,即EIt=I2Rt I2rt。完成后,我们可以得到:E=IR Ir,或,表示:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与内外电路的电阻之和成反比;对于纯电阻电路,2。闭合电路的欧姆定律:闭合电路的欧姆定律的各种表达式:如果上述公式的两边乘以闭合电路的欧姆定律的解释

4、:1。它是外部电路上的总电压降,通常称为端电压。2.它是内部电路上的电位降,通常称为内部电压。3.外部电路两端的电压称为端电压,如图电路所示:电阻增大,电流减小,端电压增大,电阻减小,电流增大,端电压减小,端电压减小,端电压3336。端子电压和外部电阻之间关系的图示:两种特殊情况:(2)当外部电路短路时,电阻=0 U=0短路。注意:短路电流很大,所以绝对不允许在不使用电器的情况下直接用电线连接电源的两端。(1)当外部电路断开(断开)时:电源的外部伏安特性曲线显示端子电压U随电流I的变化。(2)图像的物理意义:纵轴上的截距代表电源的电动势E,横轴上的截距代表电源的短路电流。图像斜率的绝对值代表内

5、部E=3V r=1,例3,如图R0.8所示,当开关s断开时,电压表读数为1.5V;当开关闭合时,电压表读数为1.2V。电源的电动势和内阻是多少?E=1.5V,r=1.5。电路的动态分析:只要闭合电路中一个电阻的电阻发生变化,就会影响整个电路,使整个电路和各部分的电流和电压发生变化。讨论基于闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系和并联电路的电流关系。思考:从恒定阻力开始,然后分析变化的阻力。I1,R2,R1,R,b,a,I2,例4,在图中所示的电路中,电池的电动势是E,内阻是R,R2是两个固定电阻的电阻。当可变电阻R的滑块移动到点A时,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2将

6、如下变化。I2变小,B,I1变大,I2变大,C,I1变小,I2变大,D,I1变小,I2变小,例5。在图中所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为R。当可变电阻器的滑块P移动到点B时,电压表V1的读数U1和电压表V2的读数U2的变化为(),A,U1变大,2变小。2变小,D,U1变小,2变大。五、电源的功率和效率:1 .电源功率(电源总功率)PE=IE电源输出功率为:pout=国际单位;电源内部功耗为:Pr=I2r 2,电源效率为:仅适用于纯电阻电路。3.电源的输出功率随外部电阻而变化。当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,但效率只有50%。闭路中常见问题的再讨论:1。一般功率问题的讨论问题1:如图

7、所示,E=6V,r=4,R1=2,R2的电阻变化范围是010。搜索:电源的最大输出功率;R1消耗的最大功率;R2消耗的最大功率。解决方案:当R2=2时,外部电阻等于内部电阻,电源的最大输出功率为P=E 2/4R=36/16=2.25 W;R1是一个恒定电阻,电流越大,功率越大,因此当R2=0时,R1消耗的最大功率为P=E/(R1R)2R 1=12=2W;R1也被认为是电力供应的一部分。等效电源的内阻为R1 r=6。因此,当R2=6时,R2上消耗的最大功率是P=E 2/4R=36/(46)=1.5W.2.闭合电路:的U-I图像,下图中的A是电源的U-I图像;b是外部阻力的U-I图像;斜率的绝对值

8、代表内阻;a和垂直轴交点的坐标代表电源的电动势;b斜率的绝对值代表外部电阻的大小;当电阻器连接到电路时,两者的交点坐标表示电路的总电流和端电压;该点和原点之间的矩形区域代表电源的输出功率;当两个斜率相等时(即内外电阻相等时),图中的矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出,道路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半)。问题2:如图所示,直线甲是电源的伏安图,直线乙是电阻的伏安图。如果电源和电阻形成一个闭合电路,则电源的输出功率和效率分别为:(A . 4W)、33% B.2W、33.3% C.2W和67% D.4W,E=3V r=0.5,虚线和坐标轴包围的面积等于输出功率,p out=4W,P total=EI=6W,P out/P total=4/6=67%,D,例6,当电流

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