闭合电路欧姆定律讲.ppt
三、三、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律郑州四郑州四中：中：甘雨琴甘雨琴学习学习目标目标 1、能对闭合电路欧姆定律相关应用作出归类总结、能对闭合电路欧姆定律相关应用作出归类总结 2、能正确分析闭合电路中部分电阻的变化引起整个、能正确分析闭合电路中部分电阻的变化引起整个电路的电流电压的变化的动态问题电路的电流电压的变化的动态问题 3、掌握、掌握两种两种电压与电流的变化关系图，对电路进行电压与电流的变化关系图，对电路进行合理的分析判断合理的分析判断能力目标能力目标 进一步培养学生理解图象的物理意义，用图像来进一步培养学生理解图象的物理意义，用图像来解题。解题。怎怎样测电样测电源的源的电动势电动势 E？太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池思考：思考：思考：思考：把小灯泡接入把小灯泡接入把小灯泡接入把小灯泡接入电电电电路，路，路，路，电压电压电压电压表表表表读读读读数小于数小于数小于数小于1.5V1.5V，为为为为什么不是什么不是什么不是什么不是1.5V1.5V呢？呢？呢？呢？复习提问复习提问（1）一个完整的电路是由什么构成的？一个完整的电路是由什么构成的？（2）闭闭合合电路的欧姆定律的内容是什么？电路的欧姆定律的内容是什么？（3）数学表达式是什么？数学表达式是什么？2、闭合电路欧姆定律的闭合电路欧姆定律的数学数学表达式有：表达式有：（2）E=U外外+U内内 （1）1、内容：、内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比一一、闭合电路的欧姆定律、闭合电路的欧姆定律适用条件：纯电阻电路适用条件：纯电阻电路适用条件：适用条件：任何任何电路电路3、路端电压、路端电压：RI，U内内、U外外，当，当R时，时，I=0、U内内=0、U外外=E E（也称为断路时）（也称为断路时）RI，U内内、U外外，当，当R=0时，时，I=E/r（短（短路电流强度）路电流强度）U内内=E、U外外=0（1）路端电压和外电阻的关系：）路端电压和外电阻的关系：结论：当结论：当R时时U；当当R时时U（2）路端电压和电流的关系：）路端电压和电流的关系：当电路断路当电路断路,即即I I0 0时，纵坐时，纵坐标的截距标的截距为电源的电动势为电源的电动势E E 图线的斜率的绝对值为电源图线的斜率的绝对值为电源的的内阻内阻r当外电路电压为当外电路电压为U0时，横时，横坐标的截距为坐标的截距为短路电流短路电流I IM M。思考思考：对于：对于U UI I 图线中纵坐标图线中纵坐标(U U )不从零开始不从零开始的情况，直线的斜率的意义是否变化？的情况，直线的斜率的意义是否变化？E IM r巩固与练习：概念理解巩固与练习：概念理解n练习练习1 1、如图为两个电源的如图为两个电源的UI关系图线，关系图线，则下列说法中正确的是（则下列说法中正确的是（）nA、E1=E2，短路电流，短路电流 I1I2；nB、E1=E2，内阻，内阻r1r2；nC、E1 E2，内阻，内阻r1r2；nD、发生相同的电流变化、发生相同的电流变化时时，n电源电源2的路端电压改变较大。的路端电压改变较大。例例1、在在在在如如如如图图图图所示所示所示所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向的电路中，当滑动变阻器的滑动头向的电路中，当滑动变阻器的滑动头向的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，下滑动时，下滑动时，下滑动时，A A、B B两灯亮度的变化情况为（）两灯亮度的变化情况为（）两灯亮度的变化情况为（）两灯亮度的变化情况为（）A AA A灯和灯和灯和灯和B B灯都变亮灯都变亮灯都变亮灯都变亮B BA A灯、灯、灯、灯、B B灯都变暗灯都变暗灯都变暗灯都变暗C CA A灯变亮，灯变亮，灯变亮，灯变亮，B B灯变暗灯变暗灯变暗灯变暗D DA A灯变暗，灯变暗，灯变暗，灯变暗，B B灯变亮灯变亮灯变亮灯变亮解解解解:R R减小减小减小减小,R R总总总总减小，减小，减小，减小，I I 增大，增大，增大，增大，U U 减小减小减小减小,P PA A=U=U 2 2/R/RA A减小减小减小减小,A A灯变暗灯变暗灯变暗灯变暗I IA A=U/R=U/RA A减小减小减小减小,I I1 1=I-I=I-IA A增大增大增大增大,U U1 1=I I1 1R R1 1增大增大增大增大,U UB B=U-U=U-U1 1减小减小减小减小,P P B B=U=UB B2 2/R/RB B减小减小减小减小,B B灯变暗灯变暗灯变暗灯变暗.“部分部分整体整体部分部分”思考：思考：若上题电路改若上题电路改变，变，当滑动变阻器的当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动头向下滑动时，则则 CC灯灯的的亮度变化亮度变化情况为情况为（）例例2、在下在下图图所示的所示的电电路中，当滑路中，当滑动变动变阻器的滑阻器的滑动动触触片向片向b b端移端移动时动时（）A A伏特表伏特表 V V和安培表和安培表A A的的读读数都减小数都减小 B B伏特表伏特表V V和安培表和安培表A A的的读读数都增大数都增大 C C伏特表伏特表V V的的读读数增大，安培表数增大，安培表A A的的读读数减小数减小 D D伏特表伏特表V的的读读数减小，安培表数减小，安培表A的的读读数增大数增大 巩固与练习：动态分析串反并同！串反并同！R R1 1考点解考点解读读 两种图线的比较：两种图线的比较：电源电源UI 图象图象电阻电阻UI 图象图象考点考点二、二、涉及涉及两种两种UI图图象的象的应用及应用及功率功率计计算算例例3、如如图图所示，图中直线所示，图中直线表示某表示某电电源的路端源的路端电压电压与与电电流的关系流的关系图图象，象，图图中曲中曲线线表示表示该电该电源的源的输输出功率与出功率与电电流的关系流的关系图图象，象，则则下列下列说说法法正确的是正确的是()A电源的电动势为电源的电动势为50 VB电源的内阻为电源的内阻为25/325/3 C电流为电流为2.5 A时，外电时，外电路的电阻为路的电阻为15 D输出功率为输出功率为120 W时，时，输出电压是输出电压是30 VA C D例例4、用用标标有有“6 V3 W”的灯泡的灯泡L1、“6 V6 W”的灯泡的灯泡L2与理想与理想电压电压表和理想表和理想电电流表流表连连接成如接成如图图9甲所甲所示的实验电路，其中电源电动势示的实验电路，其中电源电动势E9 V图乙是通过两个灯泡的电图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线当其中流随两端电压变化的曲线当其中一个灯泡正常发光时一个灯泡正常发光时 ()A电流表的示数为电流表的示数为1 A B电压表的示数约为电压表的示数约为6 VC电路输出功率为电路输出功率为4 W D电源内阻为电源内阻为2 C D 总结：总结：（1）路端电压和外电阻的关系：）路端电压和外电阻的关系：（2）路端电压和电流的关系：）路端电压和电流的关系：（3）电路的动态分析）电路的动态分析（4）两种）两种UI 图象的图象的应用及应用及功率计算功率计算作业：作业：1 1电电源的源的总总功率：功率：P P总总=EI=UI=EI=UII I2 2r r2 2电电源的源的输输出功率：出功率：P P出出=UI=UI电电源的最大源的最大输输出功率与出功率与外电路电阻的关系：外电路电阻的关系：当当R=rR=r时时也即也即I=E/2rI=E/2r时时，电电源的源的输输出功率最大出功率最大，Pmax=当当R Rr r和和R Rr r时时，电电源有可能源有可能输输出相同的功率出相同的功率但效率不同但效率不同考点三考点三、闭合电路的功率、闭合电路的功率问题及最大输出功率求解问题及最大输出功率求解考点解读考点解读例例4、在图示电路中在图示电路中，电电源源的电动势的电动势E=12V，r=4，定定值值电电阻阻R=2，滑动变阻器，滑动变阻器 R0的阻值变化范围从的阻值变化范围从0到到10，求求:（1）R0取何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？取何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？（2）R0取何值时，取何值时，R0上上的消耗功率最大的消耗功率最大？最最大值为多少？大值为多少？（3）R0取何值时，取何值时，R上上的消耗功率最大的消耗功率最大？最最大值为多少？大值为多少？E=12V r=4R=2R0答：答：（1）R0=2，Pmax=9W（2）R0=6，Pmax=6W（3）R0=0，Pmax=8W练习练习3、如如图图，电源的电动势电源的电动势为为6 V，内阻为，内阻为1，R1为为2，R2全阻全阻值为值为3，下列说法，下列说法错误的是错误的是（）A例例5、如图示：、如图示：E=10V，内阻不计，内阻不计，C1=C2=30F，R1=4，R2=6，先闭合开关，先闭合开关S，待电路稳定后，再将，待电路稳定后，再将开关断开，则断开开关断开，则断开S后流过后流过R1的电量为多少？的电量为多少？R1R2EC1C2S解解：闭合：闭合S后，后，I=1A，UR1=4V UR2=6VUC1=6V UC2=0VQ1=C1UC1=1.810-4 C断开断开S后，两电容器的电压均升高为后，两电容器的电压均升高为10V，R1R2EC1C2带电量带电量Q1=Q2=310-4 C 流过流过R1的电量为的电量为Q=Q1+Q1-Q1=4.210-4C考点四、考点四、含有电容器的电路含有电容器的电路 练习练习4 4、在如图示的电路中，电源的电动势在如图示的电路中，电源的电动势E=3.0VE=3.0V，内阻，内阻r=1.0 r=1.0 ，电阻，电阻 R R1 1=10=10，R R2 2=10 =10 R R3 3=30 R=30 R4 4=35=35，电容器的电容，电容器的电容 C=100F C=100F，电容器原来不带电，求接通电键电容器原来不带电，求接通电键K K后流过后流过R R4 4的总的总电量。电量。R1R2E rC CR3R4K K解解：K K闭合后，闭合后，R R总总=9=9I=1/3 AI=1/3 AU U并并=8/3 V=8/3 VR R3 3两端电压两端电压 U U3 3=2.0 V=2.0 VQ=C UQ=C U3 3=2.0=2.01010-4-4 C C
