物理 第二章 恒定电流 2.7 闭合电路欧姆定律 新人教版选修3-1 .ppt

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1、2.7 2.7 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律（一）（一）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）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。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转化为电能本领。转化为电能本领。一、闭合电路一、闭合电路用导线把电源、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

2、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.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内电路内电路:电源内部是内电路电源内部是内电路.bdacababcd4 4电动势概念电动势概念电动势概念电动势概念 的理解的理解的理解的理解内容：闭合电路中的电流跟电源的电内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比和成反比二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律只适用于纯电阻电路只适用于纯电阻电路、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

3、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:三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时（1 1）外电路）外电路断路断路时时、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 随电流随电流I I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：（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在横轴上的截距表示电源的短路电流短路电流图象斜率的绝对值表示图象斜率的绝对值表示电源的内阻电源的内阻，内阻越大，内

4、阻越大，图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害注意：纵坐标是否从注意：纵坐标是否从0v开始开始小结小结1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 2 2路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系：（1 1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正）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比，跟内、外电路的电阻之和成反比（2 2）表达式）表达式（1 1）路端电压随外电路电阻）路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大断路断路短路短路（2 2）路端电压）路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 1 1、在如图所示的电路中，电源的电动、在如图所示的电路中，电源的电

5、动势为势为 1.5V 1.5V，内阻为，内阻为 0.12 0.12，外电路的，外电路的电阻为电阻为1.381.38，求电路中的电流和路端，求电路中的电流和路端电压电压.RSEr 课堂训练课堂训练I=1 AU=1.38V2 2、如图，如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时,理想电流表读数理想电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当开关处于位置；当开关处于位置2 2时时,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A求电源的电动势求电源的电动势E E和内电阻和内电阻r r。1AR1R22ErE=3V E=3V r=1r=13 3、如图，、如

6、图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时电压断开时电压表的读数为表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭合时电压闭合时电压表的读数为表的读数为1.2V1.2V则该电源的电动势和则该电源的电动势和内电阻分别为多少内电阻分别为多少?E=1.5VE=1.5V，r=1.5r=1.5A A、B B4、ACAC5、四、电池组的串并联四、电池组的串并联1 1、串联：、串联：2 2、并联、并联：五、闭合电路中的功率五、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由由 得得1 1电源提供的功率（电源功率）电源提供的功率（电源功率）2 2电源的输出功率（

7、外电路得到的功率）电源的输出功率（外电路得到的功率）3 3电源内阻上的热功率电源内阻上的热功率 4 4、供电效率、供电效率 =P P出出/P/P总总U U外外/E /E 六、电源的功率和效率六、电源的功率和效率 1 1、功率、功率电源的功率（电源的总功率）电源的功率（电源的总功率）:P:PE E=I IE E;电源的输出功率电源的输出功率:P:P出出=I IU;U;电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率:P P r=r=I I2 2r r2 2、电源的效率、电源的效率:3 3、电源的输出功率、电源的输出功率 :当内外电阻相等时，电源当内外电阻相等时，电源 的输出功率最大，为的输出功率最大，为o

8、RP出出Pmr只适用于纯电阻电路）只适用于纯电阻电路）电源输出功率随外电阻变化的图线电源输出功率随外电阻变化的图线 例例1 1 已知如图，已知如图，E E=6V=6V，r r=4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的变化范围是的变化范围是0 01010。求：。求：电源的最大输出功率；电源的最大输出功率；R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率；R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。E rR2R1 2.25W2.25W；2W2W；1.5W 1.5W。例例2 2 直线直线OACOAC为某一直流电源的总功率为某一直流电源的总功率P P总随电流总随电流I I变化的图线变化的图线,抛

9、物线抛物线OBCOBC为为同一直流电源内部热功率同一直流电源内部热功率PrPr随电流随电流I I变变化的图线化的图线,若若A A、B B对应的横坐标为对应的横坐标为2A,2A,那么线段那么线段ABAB表示的功率为表示的功率为 W,W,I I=2A=2A对应的外电阻是对应的外电阻是 .P/WI/AO123ABC92W2W0.50.5六、电路的动态分析问题六、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧

10、姆定律、部分讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。联电路的电流关系。思路思路:局部局部局部局部整体整体整体整体局部局部局部局部外电阻外电阻R变化情况变化情况R增大增大R=R减小减小R=0电流内电压外电压例例3 3 如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E E，内电阻，内电阻为为r r当滑动变阻器的触片当滑动变阻器的触片P P从右端滑到从右端滑到左端时，发现电压表左端时，发现电压表V V1 1、V V2 2示数变化的示数变化的绝对值分别为绝对值分别为UU1 1和和UU2 2，下列说法中，下列说法中正确的是

11、正确的是 A.A.小灯泡小灯泡L L1 1、L L3 3变暗，变暗，L L2 2变亮变亮B.B.小灯泡小灯泡L L3 3变暗，变暗，L L1 1、L L2 2变亮变亮C.C.UU1 1UU2 2V2V1L1L2L3P B D B D 如图所示电路如图所示电路,当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P P向向上移动时上移动时,判断电路中的电压表、电流表判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化的示数如何变化?课堂训练课堂训练V V1 1示数增大示数增大V V2 2示数增大示数增大A A示数减小示数减小七、含有电容器的直流电路七、含有电容器的直流电路例例4.4.已知如图，电源内阻不计。为使已知如图，电

12、源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（那些方法：（）A.A.增大增大R R1 1 B.B.增大增大R R2 2 C.C.增大增大R R3 3 D.D.减小减小R R1 1R1 R3R2ECA B BC C CR1R2R3CDCD4 4如如图图10-310-3所所示示的的电电路路中中，已已知知电电容容C C1 1=C=C2 2，电电阻阻R R1 1 R R2 2，电电源源内内阻阻可可忽忽略略不不计计，当当开开关关S S接接通通时时，以以下下说说法法中中正正确确的的有（有（）A A、C C1 1的电量增多，的电量增多，C C2 2的电量减少的电量减

13、少 B B、C C1 1的电量减少，的电量减少，C C2 2的电量增多的电量增多 C C、C C1 1、C C2 2的电量都增多的电量都增多 D D、C C1 1、C C2 2的电量都减少的电量都减少图103D D课堂训练课堂训练八、电路故障分析八、电路故障分析一、电路故障的原因一、电路故障的原因1 1、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

14、两端的电压增大2 2、短路短路的特点的特点 被短路的用电器两端无电压，用电被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过器无电流流过 电路中总电阻减小，干路电流增大，电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大电器两端电压增大造成的结果造成的结果A 例例5 5 如图所示的电路中，闭合电键，灯如图所示的电路中，闭合电键，灯L L1 1、L L2 2正常发光，由于电路出现故障，突然发现正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯灯L L1 1变亮，灯变亮，灯L L2 2变暗，电流表的读数变小，根变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是据分析，发生的故障可能是()A A、R R1 1断路断路 B B、R R2 2断路断路C C、R R3 3短路短路 D D、R R4 4短路短路电路变换一下,见图.从图中可以看出,L1两端电压为Ua；L2两端电压为Ub.A.当R1断路时,Ua段电阻加大,Ua升高,L1变亮.Ub减小,L2变暗,电流表示数减小.(对)B.当R2断路时,Ub段电阻加大,电流表示数减小,Ub升高,L2变亮；Ua减小,L1变暗.C.当R3短路时,Ub段电阻减小,电流表示数加大.D.当R4短路时,Ub段电阻减小,电流表示数加大.