高中物理 第二章 恒定电流第7节《闭合电路的欧姆定律》参考课件 新人教选修31.ppt

2.7 2.7 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律物理新人教版选修物理新人教版选修3-13-12021/8/11星期三1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荷从电源）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。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转化为电）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。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？W=I U tW=I U t对于纯电阻电路对于纯电阻电路2021/8/11星期三2各各种种电电池池2021/8/11星期三3分析分析:在闭合电路中在闭合电路中,内外电路的能量转化关内外电路的能量转化关系系?1 1、闭合电路的组成：、闭合电路的组成：电源用电器导线电源用电器导线2 2外电路和外电路和 内电路内电路I=U/RI=U/R3 3、电源是把其它形式的能、电源是把其它形式的能 转化为电能的装置。转化为电能的装置。2021/8/11星期三4一、闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律: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2021/8/11星期三5 在外电路中，电流方向由正极流向负在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。极，沿电流方向电势降低。在内电路中，即在电源内部，通过非在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。以电流方向为负极流向正极。2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向 内电路与外电路中的总电流是相同的。内电路与外电路中的总电流是相同的。2021/8/11星期三63 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1 1）在外电路中，沿电流方向电势降低。）在外电路中，沿电流方向电势降低。（2 2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势向存在电势“跃升跃升”。2021/8/11星期三7bdacababcd2021/8/11星期三8讨论讨论1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R R，在时间，在时间t t内内外电路中有多少电能转化为内能？外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，当电流通过内电，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？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内非内非静电力做多少功静电力做多少功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？2021/8/11星期三9 根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。W=EW=E外外+E+E内内即：即：EIt=I2Rt+I2rtEIt=I2Rt+I2rt2021/8/11星期三10、表述：闭合电路中的电流跟电源的电、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动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律2021/8/11星期三11说明：说明：闭合电路欧姆定律：闭合电路欧姆定律：1、是外电路上总的电势降落，习是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压惯上叫路端电压.2、是内电路上的电势降落，习惯是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压上叫内电压.3、2021/8/11星期三12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，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增大R R减小，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小路端电压路端电压:二、路端电压跟负载的关系二、路端电压跟负载的关系2021/8/11星期三13、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路短路时）外电路短路时（1 1）外电路断路时）外电路断路时2021/8/11星期三14ababbdca5 5bdca2021/8/11星期三15路端电压跟负载的关系小结路端电压跟负载的关系小结1 1、路端电压：即外电路上的电压降，是电源加在、路端电压：即外电路上的电压降，是电源加在负载（用电器）上的负载（用电器）上的“有效有效”电压。电压。2 2、U=E I rU=E I r断路：断路：R R无穷大，无穷大，I I 为为0 0，I rI r也为也为0 0，U=E U=E。（电动。（电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压）压）2021/8/11星期三16短路：短路：R=0 R=0，I=E/r I=E/r。r r 很小（蓄电池很小（蓄电池0.005 0.005 0.1 0.1，干电池小于干电池小于1 1），），电流太大，烧坏电电流太大，烧坏电源，还可能引起火灾。源，还可能引起火灾。3 3、U I U I 关系图象：关系图象：由：由：U=E I r U=E I r 知，知，U U是是I I 的一次函数。的一次函数。闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律2021/8/11星期三171 1外电路中，电能转化其它形式的能。同时电外电路中，电能转化其它形式的能。同时电源的内电阻将电能转化为内能源的内电阻将电能转化为内能2 2、上述所消耗的电能，均由电源提供。电源将、上述所消耗的电能，均由电源提供。电源将其它形式的能转化为电能。电源的电动势越大，其它形式的能转化为电能。电源的电动势越大，将其它形式的能转化为电能的本领越大。将其它形式的能转化为电能的本领越大。闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律闭合电路中的能量转化闭合电路中的能量转化E=U外外+U内内EI=U外外I+U内内IEIt=U外外It+U内内It2021/8/11星期三181 1、在如图所示的电路中，电源的电动势为、在如图所示的电路中，电源的电动势为 1.5V1.5V，内阻为，内阻为0.120.12，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.381.38，求电路中的电流和路端电压求电路中的电流和路端电压.RSEr 课堂训练课堂训练I=1 AU=1.38V2021/8/11星期三192 2、如图，如图，1=14,1=14,2=9,2=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I1=0.2AI1=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I2=0.3AI2=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。1AR1R22ErE=3V E=3V r=1r=1 课堂训练课堂训练2021/8/11星期三20课堂训练课堂训练3 3、如图，、如图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时电断开时电压表的读数为压表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭合闭合时电压表的读数为时电压表的读数为1.2V1.2V则该电源的则该电源的电动势和内电阻分别为多少电动势和内电阻分别为多少?E=1.5VE=1.5V，r=1.5r=1.52021/8/11星期三21 课堂训练课堂训练A A、B B4、2021/8/11星期三22 课堂训练课堂训练5、2021/8/11星期三23 电电源源的的外外特特性性曲曲线线路路端端电电压压U U随随电电流流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：2021/8/11星期三24（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 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电图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害倾斜得越厉害2021/8/11星期三252021/8/11星期三26