第二章简单直流电路PPT讲稿.ppt
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1、第二章简单直流电路第1页,共53页,编辑于2022年,星期三第二章 简单直流电路教学目标:1.1.理解电动势、端电压、电位的概念,熟练掌握闭合理解电动势、端电压、电位的概念,熟练掌握闭合电路的欧姆定律。电路的欧姆定律。2.2.熟练掌握串、并联电路的性质和作用,理解串联分压、并熟练掌握串、并联电路的性质和作用,理解串联分压、并联分流和功率分配原理,掌握电压表和电流表扩大量程的联分流和功率分配原理,掌握电压表和电流表扩大量程的方法和计算。掌握简单混联电路的分析和计算。方法和计算。掌握简单混联电路的分析和计算。3.3.了解万用电表的构造、基本原理以及掌握它的使用。了解万用电表的构造、基本原理以及掌握
2、它的使用。4.4.掌握电阻的测量方法以及产生测量误差原因的分析。掌握电阻的测量方法以及产生测量误差原因的分析。5.5.掌握电路中各点电位以及任意两点间电压的计算方法。掌握电路中各点电位以及任意两点间电压的计算方法。第2页,共53页,编辑于2022年,星期三本章目录 第一节第一节 电动势电动势 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律 第二节第二节 电池组电池组 第三节第三节 电阻的串联电阻的串联 第四节第四节 电阻的并联电阻的并联 第五节第五节 电阻的混联电阻的混联 第六节第六节 万用电表的基本原理万用电表的基本原理 第七节第七节 电阻的测量电阻的测量 第八节第八节 电路中各点电位的计算电路中各点
3、电位的计算第3页,共53页,编辑于2022年,星期三第一节 电动势 闭合电路的欧姆定律一、电动势v来源来源 电动势是衡量外力即非静电力做功能力的电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。物理量。这个做功的过程,实际上就是电源把这个做功的过程,实际上就是电源把其他形式的能其他形式的能转化为转化为电能电能的过程。电源的的过程。电源的这种本领,我们用电动势来表示。这种本领,我们用电动势来表示。第4页,共53页,编辑于2022年,星期三v定义:非静电力把正电荷从负极经电源内部非静电力把正电荷从负极经电源内部移送到正极所做的移送到正极所做的功功与被移送的与被移送的电荷量电荷量的比的比值,叫做电源的电动
4、势,用字母值,叫做电源的电动势,用字母E E表示。表示。v方向:规定自负极通过电源内部到正极的方规定自负极通过电源内部到正极的方向为向为 电动势的方向。电动势的方向。(负(负 正)正)(单位:伏特V)注意电动势的实际方向与电压实际方向相反。第5页,共53页,编辑于2022年,星期三二、闭合电路的欧姆定律v 定义:闭合电路内的电流,跟电源的电动势闭合电路内的电流,跟电源的电动势成成 正比,跟整个电路的电阻成反比。正比,跟整个电路的电阻成反比。E=U+UE=U+U(即电源的电动势等于内外电路电压降之和。)第6页,共53页,编辑于2022年,星期三三、端电压v两种情况:两种情况:vU-RU-R曲线图
5、曲线图v 定义:定义:电源加在外电路两端的电压,其大小随着 外电路的电阻而改变。第7页,共53页,编辑于2022年,星期三例1 在在图图中中,当当单单刀刀双双掷掷开开关关S S扳扳到到位位置置1 1时时,外外电电路路的的电电阻阻R R1 1=1 14 4,测测得得电电流流I I1 1=0 0.2 2A A;当当S S扳扳到到位位置置2 2时时,外外电电路路电电阻阻R R2 2=9 9,测测得得电电流流I I2 2=0 0.3 3A A,求求电电源源的的电电动动势势和和内内电电阻阻。解:根据闭合电路的欧姆定律得解:根据闭合电路的欧姆定律得 E=I E=I1 1R R1 1+I+I1 1r r E
6、=I E=I2 2R R2 2+I+I2 2r r 消去消去E E可得可得 I I1 1R R1 1+I+I1 1r=Ir=I2 2R R2 2+I+I2 2r r把r值代入E=I1R1+I2R2中,可得E=3V第8页,共53页,编辑于2022年,星期三四、电源向负载输出的功率 当当外外电电路路的的电电阻阻等等于于电电源源的的内内电电阻阻(R R=r r)时时,电电源源的的输输出出功功率率最最大大,这这时时我我们们称称负负载载与与电电源源匹配。匹配。第9页,共53页,编辑于2022年,星期三例2 在在图图中中,R R1 1=8 8,电电源源的的电电动动势势E E=8 80 0V V,内内阻阻r
7、 r=2 2,R R2 2为为变变阻阻器器,要要使使变变阻阻器器消消耗耗的的功功率率最最大,大,R R2 2应是多大?这时应是多大?这时R R2 2消耗的功率是多少?消耗的功率是多少?解:把R1看成是电源内阻的一部分 即电源内阻为R1+r 利用电源输出功率最大的条件 可求出 R2=R1+r=8+2=10 这时R2消耗的功率为返回目录第10页,共53页,编辑于2022年,星期三第二节 电 池 组v定义:连在一起使用的几个电池定义:连在一起使用的几个电池 就叫做电池组。就叫做电池组。v基本接法:串联和并联。基本接法:串联和并联。一、电池的串联一、电池的串联 把第一个电池的负极和第二个电池的把第一个
8、电池的负极和第二个电池的正极相连,在把第二个电池的负极和第三正极相连,在把第二个电池的负极和第三个电池的正极相连,像这样依次连接起来,个电池的正极相连,像这样依次连接起来,就组成了串联电池组。就组成了串联电池组。E串=nEr串=nr第11页,共53页,编辑于2022年,星期三二、电池的并联 把电动势相同的电池的正极和正极相连接,把电动势相同的电池的正极和正极相连接,负负极和负极相连接,就组成并联电池组。极和负极相连接,就组成并联电池组。E E并并=E=E返回目录第12页,共53页,编辑于2022年,星期三第三节 电阻的串联一、串联电路v 定义:定义:把电阻逐个依次连接起来组成的电路,把电阻逐个
9、依次连接起来组成的电路,称为串联电路。称为串联电路。一、串联电路v 定义:定义:把电阻逐个依次连接起来组成的电路,把电阻逐个依次连接起来组成的电路,称为串联电路。称为串联电路。串联电路的特点:电路中各处的电流相等;电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。第13页,共53页,编辑于2022年,星期三v串联电路的性质串联电路的总电阻,等于各个电阻之和。串联电路的总电阻,等于各个电阻之和。串联电路的电压分配串联电路的电压分配321RRRRi+=串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。当有两个电阻时,分压公式第14页,共53页,编辑于2022年,星期三串联电路的功率串联电路的功率 P P1
10、 1=I=I2 2R R1 1,P P2 2=I=I2 2R R2 2,P Pn n=I=I2 2R Rn n即串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。例1有一盏弧光灯,额定电压U1=40V,正常工作时通过的电流I=5A,应该怎样把它连入U=220V的照明电路中?第15页,共53页,编辑于2022年,星期三解:因为照明电路的电压比弧光灯额定电压高解:因为照明电路的电压比弧光灯额定电压高很多,所以必须在弧光灯上串联一个适当电很多,所以必须在弧光灯上串联一个适当电阻阻R R2 2,分掉多余电压,分掉多余电压U2=U-U1=180V分压电阻第16页,共53页,编辑于2022年,星期三二、伏特表
11、v将电流表加上串联电阻并在刻度盘上直接标将电流表加上串联电阻并在刻度盘上直接标出伏特植,就把电流表改装成了伏特表。出伏特植,就把电流表改装成了伏特表。例2假设有一个电流表,电阻Rg=1000,满偏电流Ig=100A,要把它改装成量程是3V的伏特表,应该串联多大的电阻?第17页,共53页,编辑于2022年,星期三解:电流表指针满刻度时解:电流表指针满刻度时 Ug=IgRg=100010010 Ug=IgRg=100010010-6-6=0.1V=0.1V 即电流表承担的最大电压为即电流表承担的最大电压为0.1V0.1V UR=U-Ug=3 UR=U-Ug=30.1=2.9V0.1=2.9V 在串
12、联电路中在串联电路中返回目录第18页,共53页,编辑于2022年,星期三第四节 电阻的并联一、并联电路v定义:把几个电阻并列地连定义:把几个电阻并列地连 接起来,就组成了并联电路。接起来,就组成了并联电路。v并联电路的特点并联电路的特点 电路中各支路两端的电压相等;电路中各支路两端的电压相等;电路中的总电流等于各支路的电流之电路中的总电流等于各支路的电流之和。和。v并联电路的性质并联电路的性质 总电阻的倒数,等于各分电阻的倒数总电阻的倒数,等于各分电阻的倒数之和。之和。第19页,共53页,编辑于2022年,星期三并联电路的电流分配并联电路的电流分配 当只有两个电阻并联时,当只有两个电阻并联时,
13、并联电路的功率分配 并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。则分流公式第20页,共53页,编辑于2022年,星期三例1 线路电压为线路电压为220V220V,每根输电导线的电阻,每根输电导线的电阻R1=1R1=1,电路,电路中中并联了并联了100100盏盏220V220V、40W40W的电灯,求:的电灯,求:只打开其中的只打开其中的1010盏灯时每盏灯的电压和功率;盏灯时每盏灯的电压和功率;100100盏灯全部打开十每盏灯的电压和功率。盏灯全部打开十每盏灯的电压和功率。解:只打开10盏灯的时候第21页,共53页,编辑于2022年,星期三当100盏电灯全部打开的时候第22页,共53页,编辑
14、于2022年,星期三二、安培表二、安培表第23页,共53页,编辑于2022年,星期三定义:把元件逐个顺次连接起来。定义:把元件逐个顺次连接起来。特点:特点:电路中各处的电流相等;电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。定义:把元件并列地连接起来。定义:把元件并列地连接起来。特点:特点:电路中各支路两端的电压相等;电路中的总电流等于各支路的电流之和。串联电串联电路和并路和并联电路联电路并联电路并联电路串联电路串联电路串并联电路小结串并联电路小结第24页,共53页,编辑于2022年,星期三生活中的串、并联电路生活中的串、并联电路:1、小彩灯:生活中的小彩灯经常用来装饰 店堂、居室,烘托节日气
15、氛,其中的一些彩色小灯泡是如何 连接的?串联的串联的第25页,共53页,编辑于2022年,星期三 夜晚的天空被各家各户的灯光照亮,夜晚的天空被各家各户的灯光照亮,映出建筑物的轮廓,显得特别美丽壮观,映出建筑物的轮廓,显得特别美丽壮观,这些灯是怎样连接的?这些灯是怎样连接的?并联并联2 2、万家灯火、万家灯火第26页,共53页,编辑于2022年,星期三 当我们打开冰当我们打开冰 箱门的时箱门的时候,冰箱内的灯泡就会亮起来,候,冰箱内的灯泡就会亮起来,那么这个灯泡和冰箱压缩机组那么这个灯泡和冰箱压缩机组成的是串联电成的是串联电 路路 还是并联电还是并联电路?路?并联并联3 3、冰箱:、冰箱:第27
16、页,共53页,编辑于2022年,星期三并联并联 我们家里的家用电器:灯泡、电视、电风扇、我们家里的家用电器:灯泡、电视、电风扇、电冰箱等组成的电路是串联电路还是并联电路?电冰箱等组成的电路是串联电路还是并联电路?4.家用电器第28页,共53页,编辑于2022年,星期三5、教室电灯、教室电灯思考:思考:(1)在教室里的这)在教室里的这 些灯是串联的还是些灯是串联的还是 并联的?并联的?(2)那么教室里的开)那么教室里的开 关为什么能控制一组关为什么能控制一组 灯,灯,开关放在了什么开关放在了什么 位置?位置?并联电路并联电路开关放在了支路上开关放在了支路上返回目录第29页,共53页,编辑于202
17、2年,星期三第五节 电阻的混联v定义:既有电阻串联又有电阻并联的电路称既有电阻串联又有电阻并联的电路称为电为电 阻混联电路。阻混联电路。v混联电路的计算方法 一般情况下,电阻混联电路,可以通过一般情况下,电阻混联电路,可以通过串,并串,并 联等效概念逐步化简,最后化为一个等效电联等效概念逐步化简,最后化为一个等效电阻。进阻。进 行电路的等效变换可采用下面的两种方法:行电路的等效变换可采用下面的两种方法:利用利用电流的流向电流的流向及电流的分、合画出等效及电流的分、合画出等效电路图。电路图。利用电路中各利用电路中各等电位点等电位点分析电路,画等效分析电路,画等效电路图。电路图。第30页,共53页
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