27闭合电路的欧姆定律16.ppt
2.7 2.7 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律（第（第1 1课时）课时）复习回顾复习回顾: :1 1、什么是电源？、什么是电源？2 2、电源电动势的概念、电源电动势的概念? ?物理意义物理意义? ?把其它形式的能转换成电能的装置。把其它形式的能转换成电能的装置。（1 1）定义：在电源内部非静电力把单位正电）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。荷从电源的负极移到正极所做的功。（2 2）意义：电动势表示电源将其他形式的能）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。转化为电能本领。3 3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？对于纯电阻电路对于纯电阻电路UItW tRURtIUItW22 一、闭合电路一、闭合电路1 1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路外电路: :电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路. .内电路内电路: :电源内部是内电路电源内部是内电路. .闭合电路闭合电路部分电路部分电路rERK内电路内电路外电路外电路+E = qW 非非内电路与外电路中的电流强度相同内电路与外电路中的电流强度相同 在在外电路外电路中，中，电流方向电流方向由正极流向负极由正极流向负极，沿电沿电流方向电势降低流方向电势降低。在在内电路内电路中，即在电源内中，即在电源内部，通过非静电力做功使部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，正电荷由负极移到正极，所以所以电流方向为负极流向电流方向为负极流向正极正极。2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向 存在内阻，沿电流方向电势也降低；存在内阻，沿电流方向电势也降低； 电池正负极附近存在着电池正负极附近存在着化学反应层，化学反应层，反应层中非静电反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移至电势高处，力（化学作用）把正电荷从电势低处移至电势高处，在这在这两个地方，沿电流方向存在电势两个地方，沿电流方向存在电势“跃升跃升”（2 2）内电路：）内电路：沿电流方向电势降低沿电流方向电势降低电路中各点电势的高低电路中各点电势的高低3 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1 1）外电路：）外电路：讨论讨论:在闭合电路中在闭合电路中, ,内外电路的能量转化关系内外电路的能量转化关系? ?1 1、若外电路中的用电器都是、若外电路中的用电器都是纯电阻纯电阻R R，在时间，在时间t t内外内外电路中有多少电能转化为内能？电路中有多少电能转化为内能？rERK内电路内电路外电路外电路E外外=I2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流通过内，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？是多少？E内内=I2rt3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t t内内非静电力做多少功非静电力做多少功W=EqEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、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功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。他形式的能的总和。W=E外外+E内内即：即：EIt=I2Rt+I2rt、表述：闭合电路中的电流跟电源、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE 即rREI二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律 rREI说明：说明：二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律：IRU外2、 是外电路上总的电势是外电路上总的电势降落，习惯上叫降落，习惯上叫路端（外）电压路端（外）电压. .IrU内3、 是内电路上的电势降落，是内电路上的电势降落，习惯上叫习惯上叫内电压内电压. . E=U +UEIR Ir外内1、整理得：、整理得：1 1、在如图所示的电路中，电源的电动、在如图所示的电路中，电源的电动势为势为 1.5V1.5V，内阻为，内阻为0.120.12，外电路的，外电路的电阻为电阻为1.381.38， 求电路中的电流和路求电路中的电流和路端电压端电压. .RSEr解：由闭合电路欧姆定律可得：AArREI10.121.381.5 VVIrE38. 112. 015 . 1 U）（外2 2、 如图，如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关处于当开关处于位置位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当开关处于；当开关处于位置位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A求电源的电动求电源的电动势势E E和内电阻和内电阻r r。解：当开关处于位置1时，由闭合电路欧姆定律可得：rIRIE111 由联立解得：VE3 1 r当开关处于位置2时，同理有：rIRIE222 外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R R增大增大，电流减小，电流减小，路端电压增大路端电压增大R R减小减小，电流增大，电流增大，路端电压减小路端电压减小路端电压路端电压: :IrEU三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系 rREI、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时（1 1）外电路）外电路断路断路时时IrEUrREIEUIR外，0 0r0 外短，UEIR小结小结1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系： IrEU（1 1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正）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比，跟内、外电路的电阻之和成反比（2 2）表达式）表达式（1 1）路端电压随外电路电阻）路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大0RIE端，U断路断路短路短路（2 2）路端电压）路端电压U U随电流随电流I I变化的关系变化的关系 （适用于纯电阻电路）（适用于纯电阻电路）（适用于任何电路）（适用于任何电路）EUIR外，0 0r0 外短，UEIR、电源的外特性曲线、电源的外特性曲线路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 （1 1）图象的函数表达：）图象的函数表达： IrEU（2 2）图象的物理意义）图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势在纵轴上的截距表示电源的电动势E E rEI/短 在横轴上的截距表示电源的短路电流在横轴上的截距表示电源的短路电流图象斜率的绝对值表示图象斜率的绝对值表示电源的内阻电源的内阻，内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害1 1、在如图所示的电路中，电源的电动、在如图所示的电路中，电源的电动势为势为 1.5V1.5V，内阻为，内阻为0.120.12，外电路的，外电路的电阻为电阻为1.381.38， 求电路中的电流和路求电路中的电流和路端电压端电压. .RSEr 课堂训练课堂训练I = 1 AU = 1.38V2 2、 如图，如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当；当开关处于位置开关处于位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A求电源的电动势求电源的电动势E E和内电阻和内电阻r r。1AR1R22ErE = 3V E = 3V r = 1r = 13 3、如图，、如图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时电压断开时电压表的读数为表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭合时电压闭合时电压表的读数为表的读数为1.2V1.2V则该电源的电动势和则该电源的电动势和内电阻分别为多少内电阻分别为多少? ?四、闭合电路中的功率四、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由于闭合电路中内、外电路的电流相等，内外UUE由由 IUIUEI内外得得1 1电源提供的功率（电源功率）电源提供的功率（电源功率） EIP 总2 2电源的输出功率（外电路得到的功率）电源的输出功率（外电路得到的功率） IUP外外3 3电源内阻上的热功率电源内阻上的热功率 rIIUP2内内4 4、供电效率、供电效率 =P P出出/P/P总总U U外外/E /E
