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第二章 恒定电流 第七节 闭合电路欧姆定律,想一想?,电压表测谁的电压? 开关S闭合前后电压表的读数一样吗?为什么?,外电路:电源的外部叫做外电路,其电阻称为外电阻,R 内电路:电源内部的电路叫做内电路,其电阻称为内电阻,r,一、闭合电路的构成:,二.闭合电路中电势的变化,1、外电路电势的变化,外电路中沿电流方向电势降低,a,b,c,d,Ir,内阻上电势降低,2、内电路中电势的变化,电源内电路中,沿电流方向电势升中有降,升高E,并降低Ir,实例分析1 如图所示,一闭合电路,外电路有一电阻R,电源是一节电池,电动势为E,内阻为r。,电源提供的电能为:W非静电力=qE=IEt,(1)合上开关,电路中有电流的同时伴随能量的转化,在时间t内,有多少化学能转化为电能,如何计算?,三、闭合电路能量转化,(2)合上开关,在时间t内,整个电路中电能转化为什么能?是多少?,外电路产生电热为:Q外=I2Rt,内电路产生电热为:Q内=I2Rt,电源提供的电能为:W=qE=IEt,(3)在时间t内,写出闭合回路的能量转化与守恒方程?,外电路产生电热为:Q外=I2Rt,内电路产生电热为:Q内=I2rt,由能量守恒:,1、W=Q外+Q内,2、IEt=I2Rt+I2rt,4、E=U外+U内,3、E=IR+Ir,5、,以上各式的适用条件如何?,四、闭合电路的欧姆定律,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,这个结论叫做闭合电路的欧姆律。,(2)公式:,外电路是纯电阻的电路。,(1)内容:,(3)适用条件:,实践与探索,闭合开关,使滑动变阻器的滑片向左滑动,则电流表和电压表的读数怎样变化?,实验结论表明: 1.当外电阻增大时,电流减小,电压增大。 2.当外电阻减小时,电流增大,电压减小。,五、路端电压与负载的关系,分析:对给定的电源,E、r均为定值,由,可分析出上述结论,E=U外+U内,1.路端电压 外电路两端的电压叫做路端电压。 路端电压是用电器(负载)的实际工作电压。 2.路端电压跟负载的关系: U= IR 3.路端电压与电动势的关系: U端=EIrE,5,两个特例:,(2)外电路短路时,(1)外电路断路时,注意:短路电流很大,绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起,六、路端电压U与电流I的关系图象,U,I,0,E,E/r,U=E-Ir,U=EIr,E,七、电源的输出功率,内损耗功率,P输出,P热,在电路中 电源提供的电功率为P=EI , 外电路上的总功率为P输出=UI , 内电路发热损耗的功率为 P内损=I2r,,介绍几个物理量,电源的总功率:,输出的功率:,例:,如图:R1=14,R2=9 .当开关S切换到位置l时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A,求电源电动势E和内阻r(电流表内阻不计)。,A,R1,R2,S,1,2,E,r,八、闭合电路的欧姆定律应用,分析,当 S切换到位置l时:,E=I1R1+I1r,(1),当 S切换到位置2时:,E=I2R2+I2r,(2),由(1)、(2)式代入数据,有:,E=3V r =1,说明这道例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法。,例、如图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触点向上移动时,电流表、电压表的示数怎样变化?,电压表的示数变大 电流表的示数变小,小结:电路中任一局部发生变化,将引起各处的电流和电压的变化。判断这类问题的思路为: (1)、先从局部的电阻R变化,由I=E/(R+r) 推出总电流I的变化、 (2)、由U=E-Ir 推出路端电压U的变化, (3)、再根据串、并联电路的特点以及部分电路欧姆定律作出相应的判断。,1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向下移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?,巩固练习,V1示数增小 V2示数增小 A示数减大,
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