探究闭合电路欧姆定律及应用课件

4.1探究闭合电路欧姆定律4.1 探究闭合电路欧姆定律预习检查：1、什么是部分电路，什么是闭合电路？2、闭合电路的组成？3、在电源外部和内部正电荷的运动方向怎样？预习检查：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IRU一、提出问题部分电路的部分电路的I与那些因素有关系？与那些因素有关系？部分电路欧姆定律:IRU一、提出问题部分电路的I与那些因素有ErSRAB闭合电路闭合电路外电路外电路内电路内电路I一、提出问题ErSRAB闭合电路外电路内电路I一、提出问题闭合电路闭合电路内电路内电路ErSRAB外电路外电路I一、提出问题闭合电路内电路ErSRAB外电路I一、提出问题闭合电路中的电闭合电路的组成负载负载R内阻内阻r外电路：外电路：电源两极以外的电流通路电源两极以外的电流通路电源电源Ebcda内电路：内电路：电源两极以内的电流通路电源两极以内的电流通路II（电能（电能其它能）其它能）（其它能（其它能电能）电能）外电压：外电压：a、b两点的电压（路端电压）两点的电压（路端电压）内电压：内电压：c、d两点的电压两点的电压闭合电路内、外的电势变化闭合电路内、外的电势变化闭合电路的组成负载R内阻r外电路：电源两极以外的电流通路电源 闭合电路（全电路）：含电源 一、闭合电路的组成一、闭合电路的组成 内电路：电源内部的电路(r U内）外电路：电源外部的电路(R U外）部分电路:不含电源部分电路:不含电源二、探究内、外电压的关系abS1S2L1L21 1、测量路端电压、测量路端电压Uab结论：结论：路端电压随外电阻减小而越来越低。路端电压随外电阻减小而越来越低。二、探究内、外电压的关系abS1S2L1L21、测量路端电压2 2、研究内、外电压的关系、研究内、外电压的关系（1）测量电路（2）测量记录实验序号实验序号1 12 23 34 45 5U外外/V1.921.921.81.81.721.721.591.591.491.49U内内/V0.120.120.220.220.320.320.420.420.510.51（3）实验结论U外外+U内内定值定值U外外+U内内/V2.042.042.022.022.042.042.012.012.002.002、研究内、外电压的关系（1）测量电路（2）测量记录实验序号注意：V1测外电压 正极接电源+负极接电源-V2测内电压 正极为靠近电源负极的探针 负极为靠近电源正极的探针注意：电动势和内电阻电动势和内电阻 3 3）方向：）方向：在电源内部在电源内部 由负极指向正极，即正电荷运动的方向。由负极指向正极，即正电荷运动的方向。+2 2）意义：表征电源将其它形式能转化为电能本领的物理量）意义：表征电源将其它形式能转化为电能本领的物理量。1 1）定义：非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与被移送电量的比。）定义：非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与被移送电量的比。1.1.电动势：电动势：正极正极负极负极电源电源+E在电源内一定存在着在电源内一定存在着“非静电力非静电力”，它，它将正电荷从负极运往正极。将正电荷从负极运往正极。电源的作用：将其他形式能转化为电能电源的作用：将其他形式能转化为电能 电动势和内电阻 3）方向：在电源内部 由负极指向正极，即4 4）电源电动势的几点说明：）电源电动势的几点说明：从电路中能量转化的角度来说，电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式从电路中能量转化的角度来说，电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式能转化为电能的多少。能转化为电能的多少。(E E=W=W非非/q)/q)a a、电源电动势是描述电源电动势是描述电源本身性质电源本身性质的物理量，由电源的材料、结构决定。的物理量，由电源的材料、结构决定。E E的大小与的大小与外电路是否连接无关外电路是否连接无关；b b、从测量的角度来说，电动势等于、从测量的角度来说，电动势等于电源断开时电源两端的电压电源断开时电源两端的电压c c、电动势的、电动势的“方向方向”是表示电源是表示电源极性极性的，的，不不表示电动势是表示电动势是矢量矢量4）电源电动势的几点说明：从电路中能量转化的角度来说，电三三、电动势电动势1、定义：、定义：非静电力把正电荷从电源负极移到正极所非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与被移送电量的比值。做的功与被移送电量的比值。2、单位：伏、单位：伏 V三、电动势表示电源内部非静电力将单位电荷从电源表示电源内部非静电力将单位电荷从电源一极移动到另一极所做的功。一极移动到另一极所做的功。3 3、物理意义：、物理意义：4 4、方向：、方向：负极负极正极（电源内部）。正极（电源内部）。5 5、意义：、意义：反映电源将其他形式的能转换为电能的本领。反映电源将其他形式的能转换为电能的本领。即：即：EW非非,1,1C表示电源内部非静电力将单位电荷从电源一极移动到另一极所做的功四四.闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律1.1.内容内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外：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电路的电阻之和成反比适用条件适用条件:对纯电阻电路对纯电阻电路 2.2.闭合电路欧姆定律表达形式有：闭合电路欧姆定律表达形式有：四.闭合电路欧姆定律适用条件:对纯电阻电路 2.闭合电路欧3、适用条件：外电路为纯电阻电路外电路为纯电阻电路3、适用条件：外电路为纯电阻电路bdacababcd4 44 4、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1 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 2）在内电路中，一方面，存在内阻，）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势沿电流方向存在电势“跃升跃升”。bdacababcd44、电路中的电势变化情况（1）在外电路外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、由、由 分析分析U U与与R R的关系的关系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，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小五、路端电压跟负载的关系五、路端电压跟负载的关系、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路短路时）外电路短路时（1 1）外电路断路时）外电路断路时外电路两端的电压叫路端电压、由 3 3电源的伏安特性（路端电压随电流变化的图像）电源的伏安特性（路端电压随电流变化的图像）o Io IU UE EU U0 0 M M（I I0 0,U U0 0）b ab aN NI I0 0 I Im m2 2）电源的）电源的U-IU-I图象，图像纵截距表图象，图像纵截距表示电源的电动势示电源的电动势E E，下图中下图中b b图线表示定值电阻的图线表示定值电阻的U-IU-I图像；两图像的交点坐标表示该图像；两图像的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率形的面积表示输出功率.O OU UI IE EI I短短图像斜率的绝对值表示内电阻，即：图像斜率的绝对值表示内电阻，即：U=0U=0是的是的I I截距表示短路电流，截距表示短路电流，3电源的伏安特性（路端电压随电流变化的图像）o 六、闭合电路欧姆定律应用题型类型六、闭合电路欧姆定律应用题型类型1 1、正确理解电动势的概念、正确理解电动势的概念2 2、注意公式的灵活选用、注意公式的灵活选用3 3、注意与其它规律的结合应用：、注意与其它规律的结合应用：1 1）与部分电路欧姆定律的结）与部分电路欧姆定律的结合合2 2）与串并联电路的规律结合）与串并联电路的规律结合3 3）与电功率的计算结合）与电功率的计算结合5 5、端电压的变化及电路的动态分析：、端电压的变化及电路的动态分析：4 4、测量电源的电动势和内阻原理：、测量电源的电动势和内阻原理：6 6、含有电容器电路的分析及差值法求流过某一电阻的电量：、含有电容器电路的分析及差值法求流过某一电阻的电量：六、闭合电路欧姆定律应用题型类型1、正确理解电动势的概念2、定律应用定律应用1 1：路端电路与负载的关系路端电路与负载的关系R U外外R U外外l特例：特例：R（开路）（开路）l特例：特例：R0 0（短路）（短路）可知：可知：I开开0由由 U开开E；U短短0 0；U外外0R定律应用1：路端电路与负载的关系R U外R U在如图所示的电路中，在在如图所示的电路中，在滑动变阻器滑动变阻器R2 2的滑动头向下移的滑动头向下移动的过程中，电压表和电流表动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如何？的示数变化情况如何？定律应用定律应用2 2：动态电路问题分析动态电路问题分析解：解：rER1R2R3AV在如图所示的电路中，在滑动变阻器R2的滑动头向下移动的过程中动态电路问题特例动态电路问题特例定律应用定律应用2 2：动态电路问题分析动态电路问题分析RabP如右图所示电如右图所示电路，当滑片路，当滑片P从从a滑滑至至b时：时：R总总 ：电压：电压：UaP=UPb电流：电流：IaP一直减小一直减小，IPb一直增大。一直增大。0R总总 Pab动态电路问题特例定律应用2：动态电路问题分析RabP如右图所在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，R1 1=14.0=14.0，R2 2=9.0=9.0，当开关当开关S扳到位置扳到位置1 1时，电流表的示数为时，电流表的示数为I1 1=0.20=0.20A；当开关当开关S板到位置板到位置2 2时，电流表的示数为时，电流表的示数为I2 2=0.30=0.30A，求电源的电动势和内电阻。求电源的电动势和内电阻。定律应用定律应用3 3：测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻S12rER1R2A解：解：S1时时S2时时从中解出：从中解出：在如图所示的电路中，R1=14.0，R2=9.0，当开关S12rER1R2VS12rEVA定律应用定律应用3 3：测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻方案方案2：S1时时S2时时方案方案3：S1时时S2时时S12rER1R2VS12rEVA 定律应用3：测量电源的电动定律应用定律应用3 3：测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻RPrEVAP（1）测量电路（按方案（按方案3 3）：（3）数据处理：计算法：解方程组计算法：解方程组计算多组结果取平均值。计算多组结果取平均值。图像法：作图像法：作UI图像图像（2）数据记录：E截距截距I/A0.120.200.310.400.500.57U/V1.371.321.241.221.101.05EUI定律应用3：测量电源的电动势和内阻RPrEVAP（1）测量电定律应用定律应用4 4：将电流表改装成欧姆表将电流表改装成欧姆表测量原理：测量原理：表笔断开：表笔断开：I0 0，Rx=表笔短接：表笔短接：IIg，Rx=0=0R中中测量电路测量电路Rxl欧姆表刻度特征：欧姆表刻度特征：1 1、反向、反向;2 2、不均匀；、不均匀；3 3、各档、各档R中中不同。不同。定律应用4：将电流表改装成欧姆表测量原理：表笔断开：表笔短接多用电表内部电路示意图多用电表内部电路示意图l使用方法使用方法用后要用后要关关用前要用前要选选用时要用时要调调电压表（大量程）电压表（大量程）电压表（小量程）电压表（小量程）欧姆表（量程欧姆表（量程2 2）欧姆表（量程欧姆表（量程1 1）电流表（小量程）电流表（小量程）电流表（大量程）电流表（大量程）多用电表多用电表多用电表内部电路示意图使用方法用后要关用前要选用时要调电压表多用电表表盘多用电表表盘l读数原则：读数原则：1 1、最小刻度为、最小刻度为1 1要估读下一位，其它只读至本位要估读下一位，其它只读至本位;2 2、测电阻尽量利用中间段刻度。、测电阻尽量利用中间段刻度。多用电表表盘读数原则：1、最小刻度为1要估读下一位，其它只读探究闭合电路欧姆定律及应用课件