人教版高中物理选修31-闭合电路欧姆定律课件

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,*,*,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,*,2,、,7,闭合电路的欧姆定律,一、闭合电路,内电路,外电路,r,E,R,s,1,、电流方向,内,电路与,外,电路中的,I,。,2、7 闭合电路的欧姆定律 一、闭合电路内电路外电路,1,2,、电路中的电势变化情况,（,1,）在,外电路,中，沿电流方向电势降低。,（,2,）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，沿电流方向存在电势“跃升”。,b,a,2、电路中的电势变化情况（1）在外电路中，沿电流方向电势降低,2,1,、若外电路是纯电阻,R,，在时间,t,内，外电路中产生内能,Q,外,=,I,2,Rt,2,、内电路也有电阻,r,，当电流通过内电路时，产生内能,Q,内,=,I,2,rt,3,、电流流经电源时，在时间,t,内非静电力做功,W=Eq,EIt,4,、功和能量之间的关系,讨论：,W,=,Q,外,+,Q,内,EIt=I,2,Rt+I,2,rt,E=IR+Ir,1、若外电路是纯电阻R，在时间t内，外电路中产生内能Q外=I,3,二、闭合电路欧姆定律,2,、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,1,、对纯电阻电路,说明：,（,2,）是外电路总的电势降落，叫,路端电压,（,3,）是电源内阻上的电势降落，叫,内电压,（,1,）,二、闭合电路欧姆定律2、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势,4,“负载”或“负荷”是对用电器功率特征的一种习惯称谓，通常说“负载”或“负荷”大，是指用电器的功率大，并不是电阻大。,三、路端电压跟负载的关系,一般情况下，负载大的用电器，电阻反而小。例如“,220V 60W,”与“,220V 100W,”的两个白炽灯泡，后者功率大、电阻小。,“负载”或“负荷”是对用电器功率特征的一种习,5,1,、如图电路：,R,增大，,R,减小，,路端电压,:,（,2,）外电路,短路,时,（,1,）外电路,断路,时,E,、,r,s,R,A,V,电流减小，,路端电压增大,电流增大，,路端电压减小,外电路短路，电流很大，会烧坏电源，引发火灾，绝对不允许！,U=E,U=,0,1、如图电路：R增大，R减小，路端电压:（2）外电路短路时（,6,读数不是电动势,读数不是电动势,接近电动势,读数不是电动势读数不是电动势接近电动势,7,2,、闭合电路的动态变化,具体步骤,:,（,1,）判断全电路总电阻的变化。,（,2,）判断干路电流的变化。,（,3,）依据,U=E-Ir,，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的变化。,局部,整体,局部,思路：,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,2、闭合电路的动态变化具体步骤:局部整体局部思路：人教版高中,8,例,1,、在如图所示电路中，当变阻器,R,3,的滑片,P,向,b,端移动时,A,、电压表示数变大，电流表示数变小,B,、电压表示数变小，电流表示数变大,C,、电压表示数变大，电流表示数变大,D,、电压表示数变小，电流表示数变小,B,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例1、在如图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b端移动时B人,9,例,2,、如图所示，电源电动势为,E,，内电阻为,r,。当滑动变阻器的触片,P,从右端滑到左端时，发现电压表,V,1,、,V,2,示数变化的绝对值分别为,U,1,和,U,2,，下列说法中正确的是,A,、小灯泡,L,1,、,L,3,变暗，,L,2,变亮,B,、小灯泡,L,3,变暗，,L,1,、,L,2,变亮,C,、,U,1,U,2,V,2,V,1,L,1,L,2,L,3,P,BD,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例2、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。当滑动变阻器的触,10,3,、电源的外特性曲线,路端电压,U,随电流,I,变化的图象,（,1,）图象的函数表达,在横轴上的截距表示电源的短路电流,图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害。,在纵轴上的截距表示电源的电动势,E,（,2,）图象的物理意义,U,I,O,E,I,短,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,3、电源的外特性曲线（1）图象的函数表达 在横轴上的截距表,11,点（供电电流，供电电压）,U,I,面积：电源输出功率,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,点（供电电流，供电电压）UI面积：电源输出功率人教版高中物理,12,辨析：,（,1,）甲图表示,电源不变（,E,、,r,不变），,改变外阻,R,，,使干路电流,I,发生变化。,（,2,）乙图表示,电阻,R,不变，,导体两端的电压与通过的电流的关系。,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,辨析：（1）甲图表示电源不变（E、r不变），改变外阻R，使干,13,交点意义？,面积意义？,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,交点意义？面积意义？人教版高中物理选修31 闭合电路欧姆定律,14,例、,两节电池电动势分别为,E,1,和,E,2,，内阻分别为,r,1,和,r,2,。可以判定,A,、交点状态表示 两电路的,外电阻相等,B,、,E,1,E,2,，,r,1,r,2,C,、交点状态表示两电路的,总电阻相等,D,、,E,1,E,2,，,r,1,r,2,U,I,0,1,2,AB,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例、两节电池电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2。可,15,E,=,r,=,1.49V,1.23,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,E=r=1.49V1.23人教版高中物理选修31 闭合,16,R,2,R,2,R,1,r+R,2,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,R2R2R1r+R2人教版高中物理选修31 闭合电路,17,四、闭合电路中的功率计算,结论：,电源的效率随外电阻的增大而增大,纯电阻电路,:,1,、电源的工作效率,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,四、闭合电路中的功率计算结论：电源的效率随外电阻的增大而增大,18,2,、纯电阻电路，电源输出功率,0,R,P,R=r,P,M,电源的输出功率最大时，其效率只有,50%,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,2、纯电阻电路，电源输出功率0RPR=rPM,19,P,R,1,R,2,输出功率,P,，有两个外阻值对应。,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,PR1R2输出功率P，有两个外阻值对应。人教版高中物理选修3,20,例,1,、,如图所示的电路中，电源的电动,势为,2V,，内阻为,2,，,R,0,为,0.5,，变阻,器的阻值变化范围为,010,，求：,（,1,）变阻器阻值多大时，,R,0,消耗的功率最大。,（,2,）变阻器阻值多大时，电源输出的功率最大？最大值为多少？,（,3,）变阻器阻值多大时，变阻器消耗的功率最大？其最大功率为多少？,R,0,E r,R,（,1,）,R,=0,时，,R,0,消耗功率最大,（,3,）,R,=2.5,时，变阻器消耗的功率最大。,P,m,=0.4W,（,2,）,R,=1.5,时，电源输出的功率最大，为,0.5W,对于阻值确定的电阻，其消耗的功率仅取决于电路中电流的大小。,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例1、如图所示的电路中，电源的电动R0E rR（1）R=,21,例,2,、,在如图,(,a,),所示的电路中，,R,1,为定值电阻，,R,2,为滑动变阻器。闭合电键,S,，将滑动变阻器的滑动触头,P,从最左端滑到最右端的过程中，电压表,(,内阻极大,),的示数与电流表示数的关系图线如图,(,b,),所示。则（,）,A,、电源电动势为,4V,B,、电源内阻为,10,C,、定值电阻,R,1,阻值为,10,D,、滑动变阻器,R,2,的最大阻值为,20,D,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例2、在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变,22,例,3,、,如图所示的电路中，电源的电动势,E,=10V,，内阻,r,=0.5,，电动机的电阻,R,0,=1.0,，电阻,R,1,=1.5,。电动机正常工作时，电压表的示数,U,1,=3.0V,，求：,（,1,）电源的总功率,（,2,）电源的输出功率,（,3,）电动机消耗的电功率？电动机输出的机械功率？,R,1,E,r,V,（,1,）,P,电,=20W,（,2,）,P,出,=18W,（,3,）,P,电动机,=12W,，,P,机械,=8W,电源效率？电动机效率？,90%,66.7%,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例3、如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，内阻r=0.,23,3,、等效电源,等效电动势,E,：等效电源开路时的路端电压,等效内阻,r,：等效电源总电阻,E,=,E,r,=,r,+,R,0,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,3、等效电源等效电动势E：等效电源开路时的路端电压等效内阻,24,五、含容电路的分析,1,、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路,2,、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端的电压就是所在支路两端的电压,3,、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,五、含容电路的分析1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路,25,例,1,、如图所示，,E,=10V,，,R,1,=4,，,R,2,=6,，,C,=30,F,。电池内阻可忽略。,（,1,）闭合开关,S,，求稳定后通过,R,1,的电流。,（,2,）然后将开关,S,断开，求这以后流过,R,1,的总电量。,R,1,R,2,C,s,E,（,1,）,I,=1A,（,2,）,Q,=1.2,10,-4,C,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,人教版高中物理选修,31,闭合电路欧姆定律,【,公开课课件,】,例1、如图所示，E=10V，R1=4，R2=6，C=3,26,例,2,、如图所示，电源电动势,E,，内阻不计；电容,C,。,R,1