高三物理 闭合电路欧姆于小飞

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,闭合电路欧姆定律,于小飞,考纲要求,69.,电源的电动势和内电阻、闭合电路欧姆定律、路端电压,(),一、电源,1.,电源及作用,电源的正极不断积累正电荷，负极不断积累负电荷，并保持两极间有一定电压。,2.,电动势的定义,电动势的定义是：把单位正电荷从电源的负极移动到正极时，非静电力所做的功。如果用,E,表示电动势，,W,表示非静电力把正电荷,q,从电源的负极移动到正极时所作的功，则,E=,3.,电动势的物理意义,表征电源把其他形式的能转化为电能本领,例：干电池电动势,1.5V,含义是：,每,1C,的正电荷从电源负极被移到正极,克服静电力做功,1.5J,干电池就把,1.5J,的化学能转化为电能,W/q,内电路、内电阻,、内电压,外电路,、,外电阻、,外电压,二、基本概念,外电压（路端电压）：外电路 两端的电压。,思考：,E,、,U,外,和,U,内,有什么关系呢？,电源提供的能量用于两部分：内电路和外电路，即,E,总,=E,内,+E,外,，若干路电流为,I,，在时间,t,内，由功能关系知：,E,总,=Eq=EIt,E,内,=U,内,It,E,外,=U,外,It,，结合,得：,E,=,U,外,+,U,内,而,U,内,=Ir,，由得：,U,外,=E-Ir,的使用条件是什么呢？,例,1,：一电源电动势为,E,内阻为,r,外电路用电器未知，但已知其电阻为,R,，内电压,U,内,，外电压,U,外,，下面判断正确的是（）,A.E,越大，非静电力将正电荷从负极移送到,正极做的功越多；,B.E,越大，非静电力将单位正电荷从负极移,送到正极做的功越多；,C.E=U,内,+U,外,D E=I(R+r),BC,三、闭合电路欧姆定律,1.,内容：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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。,2.,公式：,I=E/,（,R+r,）,(1),3.,适用条件：纯电阻电路或电解液导电,四,.,路端电压分析（纯电阻电路）,U,外,=I R,外,=,E,R,外,+r,R,外,=,E,1+,r,R,外,当,R,外,增大时，,U,外,也随之增大,当外电路断开时,R,外,=,U,外,=E,当外电路短路时,R,外,=0,U,外,=0,I,短,=很大，,绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起,。,E,r,讨论：,在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，,近似等于,电源电动势的大小,方法一：数学推理法,图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势,E.,图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流,I,短,=E/r.,图线斜率值表示电源的内电阻,r=U/I.,【,注意,】,若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立,由,U=E-Ir,知,:U,是,I,的一次函数，如右图所示,方法二：图像法,五、几种典型问题,电路动态变化问题,纯电阻电路分析,非纯电阻电路分析,闭合电路欧姆定律的应用：,例,2,：如图，当滑线变阻器的滑动触点向,b,移动时：,(,)A,、,伏特表,V,的读数增大，安培表,A,的读数减少,B,、,伏特表,V,的读数增大，安培表,A,的读数增大,C,、,伏特表,V,的读数减少，安培表,A,的读数减少,D,、,伏特表,V,的读数减少，安培表,A,的读数增大,A,例,3,（,2009,全国高考,，,17,）,图为测量某电源电动势和内阻时得到的,U-I,图线。用此电源与三个阻值均为,3,的电阻连接成电路，测得路端电压为,4.8V,。则该电路可能为（）,B,例,4,：如图，电源电动势为,E,内阻为,r,，定值电阻阻值为,R,直流电动机内阻,r,0,理想电压表示数,U,0,，闭合电键,S,下面正确的是（）,A.,流过电源的电流为,E/(R+r+r,0,);,B.,流过电源的电流为（,E-U,）,/,（,R+r,0,）；,C.,若流过电源电流为,I,，则,EI=I,2,r+I,2,R+I,2,r,0,；,D.,若流过电源电流为,I,则电动机,输出功率为：,U,0,I,B,例,5,：,如图，,E,=6V,，,r,=4,，,R,1,=2,，,R,2,的变化范围是,0,10,。求：,电源的最大输出功率；,R,1,上消耗的最大功率；,R,2,上消耗的最大功率及,此时电源效率。,E r,R,2,R,1,2.25W,；,2W,；,1.5W,66.7%,电源的输出功率随外电阻变化的讨论,电源的总功率,:P,总,=IE,内耗功率：,P,内,=I,2,r,输出功率,:P,出,=,P,总,-P,内,=IE-I,2,r=IU,外,当外电阻为纯电阻电路时,当,R,外,=r,时,P,出,最大，且最大值为,P,出m,=,E,2,4r,(R,外,+r),2,=,E,2,+4r,(,R,外,-r),2,R,外,P,出,=,I,2,R,外,=,E,2,R,外,由图可知,:,同一功率对应着两个电阻值,两个电阻值之间有何关系呢,?,4,、效率：,要点总结,闭合电路,欧姆定律,组成：内电路、外电路,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和成反比,闭合电路欧姆定律,表达式：,=,（）,路端电压与负载的关系,公式表达方式：,U=E,Ir,图像表达方式：,几种电功率,P,总,=EI,电路消耗功率,P,内,=I,2,r,内电路消耗功率,P,外,=UI,外电路消耗功率,作业：,1.,如图所示，,M,为一线圈电阻,r=0.4,的电动机，,R=24,，电源电动势,E=40V,。,当开关,S,断开时，理想电流表的示数,I,1,=1.6A,；,当开关,S,闭合时，电流表的示数为,I,2,=4.0A,。,求当开关,S,闭合后电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率。,2,、如图所示，,R,为电阻箱，,V,为理想电压表，当电阻箱读数为,R,1,=2,时，电压表读数为,U,1,=4V,；,当电阻箱读数为,R,2,=5,时，电压表读数为,U,2,=5V,，,求：（,1,）电源的电动势,E,和内阻,r,；,（,2,）,当电阻箱,R,读数为多少时，电源的输 出功率最大？最大值,P,m,为多少？,