2.7闭合电路欧姆定律.ppt

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1、第二章第二章 恒定电流恒定电流2.7闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律11 1、什么是电源、什么是电源、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、电源电动势的概念、电源电动势的概念?物理意义物理意义物理意义物理意义?电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电能的装置。电能的装置。电能的装置。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）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

2、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。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）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。转化为电能本领。转化为电能本领。复习回顾复习回顾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、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对于纯电阻电路对于纯电阻电路:2电源是通

3、过非静电力做功把其他形式能转化为电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。电能的装置。电能的装置。电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成只有用导线将电源、用电器连成只有用导线将电源、用电器连成只有用导线将电源、用电器连成闭合闭合闭合闭合电路电路电路电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关哪些因素有关哪些因素有关哪些因素有关?电源提供的电能是如何在闭合电路电源提供的电能是

4、如何在闭合电路电源提供的电能是如何在闭合电路电源提供的电能是如何在闭合电路中中中中分配分配分配分配的呢的呢的呢的呢?今天我们就学习这方面的知识。今天我们就学习这方面的知识。今天我们就学习这方面的知识。今天我们就学习这方面的知识。引入新课引入新课3外电路外电路:电源外部的电路电源外部的电路(用用电器和导线构成电器和导线构成).内电路内电路外电路外电路一、闭合电路一、闭合电路用导线把电源、用用导线把电源、用电器连成闭合电路电器连成闭合电路.rERs1.闭合电路的闭合电路的结构结构：内电路内电路:电源内部的电路电源内部的电路.42.闭合电路中的闭合电路中的电流电流在在内电路内电路中，即在电源内部，通

5、过非静电中，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，所以力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方电流方向为负极流向正极向为负极流向正极。在在外电路外电路中，中，电流方向由正极流向负极电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。沿电流方向电势降低。内内电路与电路与外外电路中的电流强度电路中的电流强度相同相同。5B BD DA AC CA AB BC CD DRE r化学反化学反化学反化学反应层应层应层应层3.闭合电路中的闭合电路中的电势电势A B在电源在电源在电源在电源(干电池干电池干电池干电池)的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静的

6、正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势反应层中，沿电流方向电势反应层中，沿电流方向电势反应层中，沿电流方向电势升高升高升高升高。在正负极之间，电源的内阻中。在正负极之间，电源的内阻中。在正负极之间，电源的内阻中。在正负极之间，电源的内阻中有电流，沿电流方向电势有电流，沿电流方向电势有电流，沿电流方向电势有电

7、流，沿电流方向电势降低降低降低降低.673.闭合电路中的闭合电路中的电势电势(1)在在外电路外电路中，沿电流方向电势降低。中，沿电流方向电势降低。(2)在在内电路内电路中，一方面，存在内阻，沿电流中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势降低；另一方面，沿电流方向存在电方向电势降低；另一方面，沿电流方向存在电势势“跃升跃升”。2.闭合电路中的闭合电路中的电流电流在在内电路内电路中，即在电源内部，通过非静电中，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，所以力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方电流方向为负极流向正极向为负极流向正极。在在外电路外电路中，中，电流方向由正极流向负极电流方向由

8、正极流向负极，沿电流方向电势降低。沿电流方向电势降低。内内电路与电路与外外电路中的电流强度电路中的电流强度相同相同。8部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律:导体中的电流导体中的电流I跟导体两端的电压跟导体两端的电压U成正比，成正比，跟导体的电阻跟导体的电阻R成反比成反比I IR RU U部分电路部分电路内电路内电路外电路外电路E Er rS SR RA AB BI I闭合闭合(全全)电路电路91 1、若外电路中的用电器都是、若外电路中的用电器都是、若外电路中的用电器都是、若外电路中的用电器都是纯纯纯纯电阻电阻电阻电阻R R，在时间，在时间，在时间，在时间t t内内内内,外电路中有外电路中有外电路中

9、有外电路中有多少电能转化为内能多少电能转化为内能多少电能转化为内能多少电能转化为内能?2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流，当电流，当电流，当电流通过内电路时，也有一部分电通过内电路时，也有一部分电通过内电路时，也有一部分电通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少能转化为内能，是多少能转化为内能，是多少能转化为内能，是多少?讨论讨论讨论讨论r rE ER RK K3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t t内非静电力做多少功内非静电力做多少功内非静电力做多少功内非静电力做多少功

10、?4 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、以上各能量之间有什么关系、以上各能量之间有什么关系?102.内容：内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正闭合电路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.1.公式公式:二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律3.适用条件：适用条件：外电路是外电路是纯电阻纯电阻电路电路.说明：说明：1 1、U U外外外外是外电路上总的电势降落，叫是外电路上总的电势降落，叫是外电路上总的电势降落，叫是外电路上总的电势降落，叫路端电压路端电压路端电压路端电压.2 2、U U内内内内=IrIr是内电路上的电势

11、降落，叫是内电路上的电势降落，叫是内电路上的电势降落，叫是内电路上的电势降落，叫内电压内电压内电压内电压.电动势等于内外电路电势降落之和电动势等于内外电路电势降落之和电动势等于内外电路电势降落之和电动势等于内外电路电势降落之和111、如图，、如图，R1=14,R2=9,当开关处于当开关处于位置位置1时时,电流表读数电流表读数I1=0.2A;当开关处当开关处于位置于位置2时时,电流表读数电流表读数I2=0.3A.求电源求电源的电动势的电动势E和内电阻和内电阻r.sE、rR1AR21212当当S切换到位置切换到位置l时：时：E=I1R1+I1r(1)(1)当当S切换到位置切换到位置2时：时：A A

12、R R1 1R R2 2S S1 12 2E Er rE=I2R2+I2r(2)(2)E=3V r=1由（由（1）、（）、（2）式代入数据，有：）式代入数据，有：解：分析解：分析131.在在所所示示的的电电路路中中,R1=14.0，R2=9.0,当当开开关关S扳扳到到位位置置1时时,电电流流表表的的示示数数为为I1=0.20A;当当开开关关S扳扳到到位位置置2时时,电电流流表表的的示数为示数为I2=0.30A,求电流的电动势和内电阻求电流的电动势和内电阻.如果没有电流表，如果没有电流表，只有电压表只有电压表，如何设计实验测量电源的内阻和电动势如何设计实验测量电源的内阻和电动势?R1R2A12E

13、rSR1R212ErSV一种测量电源电动势一种测量电源电动势和内电阻的方法和内电阻的方法141、如图电路：、如图电路：R增大，增大，R减小，减小，E rE rs sR RAV电流减小，电流减小，路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大，路端电压减小路端电压减小三、路端电压三、路端电压U与负载与负载R(或干路电流或干路电流I)的关系的关系2、两个特例：、两个特例：(2)外电路外电路短路短路时时(1)外电路外电路断路断路时时E rE rA AV VE rE rA AV V153、路端电压、路端电压U随电流随电流I变化的图象变化的图象(1)图象的函数表达式图象的函数表达式U UI IO OE EI

14、 I短短短短在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源表示电源的的短路电流短路电流图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害越大，图线倾斜得越厉害在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示电源表示电源的的电动势电动势E断路端电压断路端电压(2)图象的物理意义图象的物理意义断断断断路路路路短短短短路路路路16由由得得1.电源提供的功率电源提供的功率(电源的总功率电源的总功率)四、闭合电路的功率四、闭合电路的功率3.电源内阻上的热功率电源内阻上的热功率4.闭合电路中的能量转化闭合电路中的能量转化电源提供电源提供电能电能外电路消外电路消耗的能量耗的能量内电路消内电

15、路消耗的电能耗的电能2.电源的输出功率电源的输出功率(外电路得到的功率外电路得到的功率)18结论结论:电源的效率随外电阻的增大而增大电源的效率随外电阻的增大而增大5.电源的效率电源的效率对纯电阻电路对纯电阻电路,电源的效率为电源的效率为:0RPrPM6.电源最大输出功率电源最大输出功率电源的功率最大时，其效率只有电源的功率最大时，其效率只有5019练习练习1:如图所示，图线如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只

16、则这只定值电阻的阻值为定值电阻的阻值为_。现有现有4只这种规格的定只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是输出功率最大时是_W。U/V I/Ao2015105ab解：解：由图象可知蓄电池的由图象可知蓄电池的电动势为电动势为20V。由斜率关系知外电阻阻值由斜率关系知外电阻阻值为为6。用用3只这种电阻并联作为外只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于电阻，外电阻等于2，因因此输出功率最大为此输出功率最大为50W。20五、闭合电路的动态变化

17、分析五、闭合电路的动态变化分析全电路的动态分析的具体步骤全电路的动态分析的具体步骤:(1)判断动态部分电阻、判断动态部分电阻、全电路总电阻的变化全电路总电阻的变化.(2)判断闭合电路总电流的变化判断闭合电路总电流的变化.(3)依据依据U=E-Ir,判断路端电压的变化判断路端电压的变化.(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化的变化.1.程序法程序法2.结论：串反并同结论：串反并同羊肉羊肉羊肉羊肉串串串串拿拿拿拿反反反反了，了，了，了，并并并并且手被烫且手被烫且手被烫且手被烫疼疼疼疼了！了！了！了！212.如图所示，电源的电动势和内阻都保如图所示，

18、电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向持不变，当滑动变阻器的滑动触点向左端移动时（左端移动时（）A、电压表的读数增大电压表的读数增大,电流表的读数减小电流表的读数减小B、电压表和电流表的读数都增大电压表和电流表的读数都增大C、电压表和电流表的读数都减小电压表和电流表的读数都减小D、电流表的读数增大，电流表的读数增大，电压表的读数减小电压表的读数减小AE E、r rR R1 1A AV VR R2 2R R3 3P P223.A灯与灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是判断正确的是()A、

19、A、B灯都变亮灯都变亮B、A、B灯都变暗灯都变暗C、A灯变亮，灯变亮，B灯变暗灯变暗D、A灯变暗，灯变暗，B灯变亮灯变亮BE、rsRBA23六、含容电路的分析六、含容电路的分析思路方法：思路方法：1、电路稳定后，电路稳定后，电容两端的电压与之并联部分电容两端的电压与之并联部分电压相同。电压相同。2、电路稳定后，电路稳定后，电容所在电路无电流电容所在电路无电流,电容器相电容器相当于断路当于断路，与之串联的电阻相当于导线，无电势与之串联的电阻相当于导线，无电势降落。降落。3、电路的、电路的电压、电流变化电压、电流变化时，会时，会引起电容器的引起电容器的充放电充放电，进而引起内部电场的，进而引起内部

20、电场的。244.图中图中,开关开关S1、S2均处于闭合状态均处于闭合状态,在分别在分别断开断开S1、S2后的短暂过程中后的短暂过程中,关于流过电关于流过电阻阻R1、R2的电流方向的电流方向,以下判断正确的是以下判断正确的是()A、若只断开、若只断开S1,流过流过R1的电流方向为自左向右的电流方向为自左向右B、若只断开、若只断开S1,流过流过R1的电流方向为自右向左的电流方向为自右向左C、若只断开、若只断开S2,流过流过R2的电流方向为自左向右的电流方向为自左向右D、若只断开、若只断开S2,流过流过R2的电流方向为自右向左的电流方向为自右向左ACR R1 1R R2 2C Cs2s1E E25R

21、1R2CsE(1)I=1A(2)Q=1.2X10-4C5.如图如图,E=10V,R1=4,R2=6,C=30F.电电池内阻可忽略池内阻可忽略.(1)闭合开关闭合开关S,求稳定后通过求稳定后通过R1的电流的电流.(2)然后将开关然后将开关S断开断开,求这以后流过求这以后流过R1的的总电量总电量.266.在如图所示的电路中在如图所示的电路中,电源的电动势电源的电动势E=3.0V,内阻内阻r=1.0;R1=10,R2=10,R3=30,R4=35;电容器的电容器的电容电容C=100F.电容器原来不带电电容器原来不带电.求接通电键求接通电键S后流过后流过R4的总电量的总电量.R1R2CSErR4R3Q

22、=10-4C271、断路断路的特点的特点电流为零，断点的同侧无电势差，电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差若只有一个断点，断点的两端有电势差造成的结果造成的结果电路中的总电阻增大，干路上的电流电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大减小，与其并联的用电器两端的电压增大七、电路故障分析七、电路故障分析282、短路短路的特点的特点被短路的用电器两端无电压，用电器无被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过电流流过电路中总电阻减小，干路电流增大，被电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电器两短路用电器不工作，与其串联的

23、用电器两端电压增大端电压增大造成的结果造成的结果297.如图所示的电路中如图所示的电路中,电源电动势为电源电动势为6V,当当开关接通后开关接通后,灯泡灯泡L1和和L2都不亮都不亮,用电压用电压表测得各部分电压是表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可以判定由此可以判定()A、L1和和L2的灯丝都烧断了的灯丝都烧断了B、L1的灯丝烧断的灯丝烧断C、L2的灯丝烧断的灯丝烧断D、变阻器、变阻器R断路断路CRSL1L2adcb308.如图所示的电路中如图所示的电路中,开关开关S闭合后闭合后,由于由于电阻发生短路或者断路故障电阻发生短路或者断路故障,电压表和电压表和电流表的读数都增大电流表的读数都增大,则肯定出现了下则肯定出现了下列那种故障列那种故障()A、R1短路短路B、R2短路短路C、R3短路短路D、R1断路断路AR1R2R3VSErA31练习练习2:如图如图,R1=20,R2=10,R3=5,R4=10,电源电动势电源电动势E=3.6V，内电阻为，内电阻为r=2,C=2F,求电容器的带电量。求电容器的带电量。上板带正电上板带正电32