物理27闭合电路欧姆定律课件人教版选修.pptx

复习复习:1、什么是电源？、什么是电源？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）定义：在电源内部非静电力把单位）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。正电荷从电源的负极移到正极所做的功。（2）意义：电动势表示电源将其他形）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。式的能转化为电能本领。第第1页页/共共24页页3、如何计算电路中电能转化为其、如何计算电路中电能转化为其它形式它形式 的能？的能？W=I U t对于纯电阻电路对于纯电阻电路第第2页页/共共24页页最简单的电路由哪几部分组成？最简单的电路由哪几部分组成？思考思考：导线组成导线组成 由电源、由电源、用电器、用电器、开关、开关、第第3页页/共共24页页一、闭合电路一、闭合电路: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。n外电路外电路:电源外部的用电器和导线构成外电电源外部的用电器和导线构成外电路路.n内电路内电路:电源内部是内电路电源内部是内电路.rERK 内电路内电路外电路外电路第第4页页/共共24页页 在在外电路外电路中，电流方向由正极流向中，电流方向由正极流向负极，负极，沿电流方向电势降低沿电流方向电势降低。在在内电路内电路中，即在电源内部，通中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到过非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。正极，所以电流方向为负极流向正极。2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向内内电路与电路与外外电路中的总电流是电路中的总电流是相同相同的。的。第第5页页/共共24页页3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（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）在内电路中，一方面，）在内电路中，一方面，存在内阻存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向电流方向在靠近两极的化学反应层在靠近两极的化学反应层存在存在电势电势“跃升跃升”。第第6页页/共共24页页电路中电势降落关系电路中电势降落关系U内内U外外E结论：结论：E=U外外+U内内演示演示ErRS+电流电流+电动势电动势第第7页页/共共24页页bdacababcd4 4第第8页页/共共24页页4.从能量角度讨论整个电路的能量转化：从能量角度讨论整个电路的能量转化：rERK内电路内电路外电路外电路Q外外=I2Rt2、内电路也有电阻、内电路也有电阻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？Q内内=I2rt3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t内非静内非静电力做多少功电力做多少功W=EqEIt4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？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，在时间，在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？内外电路中有多少电能转化为内能？电源电动势为电源电动势为E，内阻为，内阻为r，外电阻为，外电阻为R，电流为，电流为I第第9页页/共共24页页结论：结论：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他形功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。式的能的总和。W=Q外外+Q内内即：即：EIt=I2Rt+I2rt整理得整理得：E=IRIr第第10页页/共共24页页1 1、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动、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势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比2 2、数学公式：数学公式：3 3、适用条件：适用条件：外电路是外电路是纯电阻纯电阻的电路。的电路。二、闭合电路欧姆定律：二、闭合电路欧姆定律：第第11页页/共共24页页说明：说明：二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律：1、是外电路上总的电势降落，是外电路上总的电势降落，习惯上叫习惯上叫路端电压路端电压.2、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.3、另一种表述：、另一种表述：普遍适用普遍适用第第12页页/共共24页页路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系一、实验研究一、实验研究l目的目的：l器材器材：l线路图线路图：路端电压跟外电阻的关系路端电压跟外电阻的关系电源、电键、电源、电键、导线、伏特表、导线、伏特表、滑动变阻器滑动变阻器、电流表电流表SVS0AR RR0第第13页页/共共24页页路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系实验结论：实验结论：l当外电阻增大时，电流当外电阻增大时，电流 ，路端电压路端电压 。l当外电阻减小时，电流当外电阻减小时，电流 ，路端电压路端电压 。减小减小增大增大增大增大减小减小第第14页页/共共24页页路端电压与负载关系路端电压与负载关系RI=E/(R+r)U外外=E-I r增大增大减小减小0减小减小增大增大减小减小U外外=E0I=E/r0（断路断路）（短路短路）增大增大二、理论分析二、理论分析第第15页页/共共24页页l从图中可以看出，路端电压是随电流的增加而从图中可以看出，路端电压是随电流的增加而 _。l截距（即图象与纵坐标的交点）表示此时电流截距（即图象与纵坐标的交点）表示此时电流 ，此时电路处于，此时电路处于 状态。状态。路端电压路端电压=。l图象与横轴的交点表示电路处于图象与横轴的交点表示电路处于 状态，状态，此时此时 I=。l该图象斜率的绝对值为该图象斜率的绝对值为_，即倾斜程度，即倾斜程度与与_ 有关。有关。路端电压与负载关系路端电压与负载关系U=E-I r减小减小短路短路为为 0断路断路电动势电动势 E E/r r内阻内阻三、图象处理三、图象处理UI0EE/rU=E-Ir第第16页页/共共24页页、两个特例：、两个特例：（2）外电路短路时）外电路短路时（1）外电路断路时）外电路断路时短路时电流短路时电流很大很大为为Im=E/r开路时的路端电压等于电源的电动势开路时的路端电压等于电源的电动势.第第17页页/共共24页页ababbdca5 5bdca第第18页页/共共24页页、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随电流随电流I变化的图象变化的图象（1）图象的函数表达：）图象的函数表达：第第19页页/共共24页页（2 2）图象的物理意义）图象的物理意义 在横轴上的截距表示在横轴上的截距表示 电源的短路电流电源的短路电流图象斜率的绝对值表示电源的内阻图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害越大，图线倾斜得越厉害UI0EE/rU=E-Ir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第第20页页/共共24页页R1R2R3UrrR4电路的总电阻R总越小，总电流I越大！线路的总电压2Ir越大并联线路的电压U并越小说一说：说一说：并联的用电器越多，并联的总电阻R并越小！就越小，就更暗第第21页页/共共24页页例例1:在图中，在图中，R114，R29当开关当开关S切换切换到位置到位置1时，电压表的示数为时，电压表的示数为U12.8V；当开关；当开关S扳到位置扳到位置2时，电压表的示数为时，电压表的示数为U22.7V求电求电源的电动势源的电动势E和内阻和内阻r解解:E=U1+（U1/R1）r =2.8+2.8/14 r-E=U2+（U2/R2）r=2.7+2.7/9 r-r=(U1 U2)/(I2-I1)=1E=（I2U1I1U2）/（I2 I1）=3V第第22页页/共共24页页小结：闭合电路欧姆定律的表达形式有：闭合电路欧姆定律的表达形式有：E=U外外+U内内 （I、R间关系）间关系）U=E-Ir （U、I 间关系）间关系）（U、R间关系）间关系）注意：注意：适用于外电路为纯电阻电路适用于外电路为纯电阻电路 适用于一切电路适用于一切电路第第23页页/共共24页页感谢观看！感谢观看！第第24页页/共共24页页