高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课件.pptx

1、第二章恒定电流,2.7 闭合电路的欧姆定律,复习引入,1、电阻定律的内容与表达式,故电阻率的单位：欧米（m）,2、电阻率,1）电阻率的作用：,反映材料导电性能的物理量,2）电阻率的定义：,用某种材料制成长1m，横截面 积为1m2的导体的电阻值定义为此材料的电阻率。,3）电阻率的单位：,电阻率与导体材料、温度等有关，与U、I、l、S均无关,4）影响电阻率的因素：,5）电阻率的大小与导体性的关系：,电阻率越大则材料的导电性越差、越不容易导电,6）电阻率与电阻R的关系：,电阻率反映导体材料导电性能，电阻是反映导体对电流阻碍作用的大小，、R无因果关系,7）电阻率与温度的关系： (1)金属材料的电阻率随

2、温度的升高而增大(制成电阻温度计) (2)半导体材料的电阻率随温度的升高而减小(热敏电阻). (3)有些材料电阻率几乎不受温度的影响，(制作标准电阻),闭 合 电 路,2电路基本物理量 (1)电源内部电阻r、电源内电阻上的电压U内,新课教学一,外电路,内电路,电源内部有电压,电源内部有电阻,电源外部有电阻,外电阻有电压,(2)电源外部电阻R、电源外部电压U外,1电路的基本组成,电源、用电器、导线、 电键,(3)思考：内电压U内、外电压U外与电源的电动势E关系如何？,内电路,外电路,内电路,外电路,电动势等于内电压和外电压之和,2闭合电路欧姆定律,闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电

3、路的电阻之和成反比,1)内容:,EU外Ir,2)表达式:,3)推导式:,EU外U内,EIRIr,U外EIr,只适用于外电路为纯电阻的闭合回路,既适用于外电路为纯电阻电路也适用于非纯电阻电路,4)电源的路端电压:,电源正、负两极间的电压叫路端电压U端、即是外电路的电压U外,U端U外,5)电源的短路电流:,外电路短路（即电源正、负极直接连通）时的电流，此时外电阻R 0,例1.如图所示，R1 = 8.0 ，R2 = 5.0 ，当单刀双掷开关 S 扳到位置 1 时，测得的电流 I1 = 0.2 A；当S 扳到位置 2 时，测得电流 I 2 = 0.3 A。求电源电动势E 和内电阻r。,答案：r=1.0

4、 ，E=1.80V,1一块太阳能电池，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池与一阻值为20 的电阻器构成一闭合电路，则它的路端电压是() A0.10 VB0.20 V C0.30 V D0.40 V,外电路开路，电源两端的电压等于电动势大小,由短路电流可求电源内阻 大小r 20 .,由闭合电路欧姆定律求电流I 20 mA,路端电压就是外电阻两端的电压UIR400 mV0.40 V,闭合电路路端电压跟负载的关系,新课教学二,1、如图电路：,R增大，,R减小，,2、两个特例：,(2)外电路短路时,(1)外电路断路时,电流减小，,路端电压增大,电流增大，,路端电压减小,闭合

5、电路的伏安特性曲线,1、外电压与电流的关系式,2）横轴截距表示电源的短路电流,3）斜率的绝对值表示电源的内阻,1）纵轴截距表示电源的电动势E,2、图象的物理意义,E,I短,新课教学三,注意：当坐标原点不是0时斜率的求法,例2.如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向b端滑动,则( )A.电灯L更亮,安培表的示数减小B.电灯L更亮,安培表的示数增大C.电灯L变暗,安培表的示数减小D.电灯L变暗,安培表的示数增大,答案：A,R1电阻变大 线路中电流变小，A示数变小 内电压变小 外电压变大，L两端电压变大，灯变亮,例3.在如图的闭合电路中，当滑片P向

6、右移动时，两电表读数的变化是() AA变大，V变大 BA变小，V变大 CA变大，V变小 DA变小，V变小,滑片P向右移动滑动,变阻器接入电路的电阻变大,总电阻也变大,电流表示数变小,回路中电流减小,R0两端电压减小,滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大,B,4、闭合电路动态分析的步骤: (1)判断动态源及动态源总电阻的变化,判断全电路总电阻的变化情况 (2)判断闭合电路干路电流的变化情况 (3)依据U=E-Ir，判断外电路电压(路端电压)的变化情况 (4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化,闭合电路中的功率,1电源的功率P：,新课教学四,PIE(普遍适用)，,PI2(Rr),(只适

7、用于外电路为纯电阻的电路),2电源内阻消耗功率P内：,P内I2r,3电源的输出功率P出：,P出I2RU2外/R(只适用于外电路为纯电阻的电路),P出IU外P-P内(普遍适用),4输出功率随外电阻R的变化关系：,或由P出P-P内EII2r建立P出I的函数关系,当IE/2r时P出取极大值为E2/4r,当Rr时P出取极大值为E2/4r,(1)当Rr时，电源的输出功率最大，Pm ，此时电源效率50%. (2)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小 (3)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大 (4)当P出Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2. (5)P出与R的关系如图所示,例3.一电源与电阻R组成串联电路，电源的路端电压U随电流的变化图线及外电阻的UI图线分别如图所示，求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压； (3)电源的输出功率,纵坐标为电源的电动势,横坐标为短路电流,图线斜率的绝对值为内电阻,图线交点坐标即为工作电流和电压,