人教版高中物理选修3-1-2.7闭合电路欧姆定律ppt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,*,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,*,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,2.7闭合电路的欧姆定律,新课导入,我们已经知道，对于不含电源的部分电路而言，电流与电路两端的电压成正比，与电阻成反比。,R,A,V,欧姆定律,新课导入 我们已经知道，对于不含电源的部分电路而言,那么，对于含有电源的闭合电路来说，电流、电动势、总电阻三者之间有何关系呢？,E,S,R,A,V,那么，对于含有电源的闭合电路来说，电流、电动,一、闭合电路欧姆定律,1,、只有用导线把电源、用电器连成一个,闭合电路,，电路中才有电流。,E,S,R,A,V,外电路,:,电源外部的用电器和导线构成外电路。,r,内电路,:,电源内部是内电路。,一、闭合电路欧姆定律1、只有用导线把电源、用电器连成一个闭合,内电路：非静电力把正电荷由负极移向正极。,2,、闭合回路中的电流方向,外电路：正电荷在恒定电场的作用下由,正极,移向,负极,E,S,R,+,-,非静电力,电源的作用,不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能。,内电路：非静电力把正电荷由负极移向正极。2、闭合回路中的电流,水在重力作用下，总是由高处流向低处。,3,、电路中的电势变化情况,正电荷在静电力的作用下从电势高的位置向电势低的位置移动，电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，所以,在外电路中，沿电流方向电势降低,。,E,S,R,水在重力作用下，总是由高处流向低处。3、电路中的,（,1,）在外电路中，,沿电流方向电势降低。,（,2,）在内电路中，由于有,“,水泵把水送往高处,”,电流方向存在电势“跃升”,沿电流方向电势升高。,。,水流,地势高,地势低,水轮机,（,负载,）,水泵,A,B,C,M,3,、电路中的电势变化情况,B,D,A,C,由于能量守恒：升高的总是等于降低的。,（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。水流地势高地势,1,、在时间,t,内，外电路中电流做功产生的热为多少？,设电源电动势为,E,，内阻为,r,，外电路的用电器都是,纯电阻,阻值,为,R,，闭合电路的电流为,I,。从能量转化方面考虑。,2,、在时间,t,内，内电路中电流做功产生的热为多少？,3,、电流流经电源时，在时间,t,内非静电力做多少功？,W,=,Eq,=,EIt,4,、根据能量守恒定律，以上各能量之间有什么关系？,Q,外,=,I,2,Rt,Q,内,=I,2,rt,P,54,焦耳定律,这里的,E,可以看成电压,U,W,=qU=U,It,1、在时间 t 内，外电路中电流做功产生的热为多少？设电,W,=,Q,外,+,Q,内,即,E,It,=,I,2,Rt,I,2,rt,根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和。,整理得：,E=IR,Ir,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,W=Q外+Q内即 EIt=I 2Rt I 2,1,、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。,2,、,数学公式：,3,、,适用条件：,外电路是,纯电阻,的电路。,一、闭合电路欧姆定律,E,为,电动势,r,为,内阻,R,为,外电路的,电阻,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,1、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,E,=,IR,I,r,，,说明：,1,、,U,外,=,IR,是外电路上总的电势降落，习惯上叫,路端电压。,2,、,U,内,=,Ir,是内电路上的电势降落，习惯上叫,内电压。,3,、,E,=,IR,I,r E=U,外,+U,内。,电动势等于内外电路电势降落之和。,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,E=IR I r，说明：1、U外=IR是外电路上,例,1,：一个电源接,8,电阻时，通过电源的电流为,0.15A,，接,13,电阻时，通过电源的电流为,0.10A,，求电源的电动势和内阻。,E,S,R,A,解：,E,=0.158,0.15,r,E,=0.1013,0.10,r,E,=1.5V,r=2,联立,得,分别带入数据得：,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,例1：一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15A，接1,电路中，消耗电能的元件常常称为,负载,负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。,如下图中将另一个灯泡再串联入电路中，大家猜想一下，会出现什么情况呢？,变暗了。,二、路端电压与负载的关系,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,电路中，消耗电能的元件常常称为负载,那么路端电压随负载，怎样变化呢？,按下图所示连接电路。闭合开关,S,0,以接通电源，再闭合开关,S,，改变外,电路的,电阻,R,，观察路端电压怎样随着,负载的变化而变化。,演 示,A,V,S,R,0,R,S,0,当,S,断开时，电压表测电源两端的电压。,当,S,闭合时，电压表测电阻两端的电压。,注意：,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,那么路端电压随负载，怎样变化呢？按下图所示连接,实验表明：,当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。,现在用前面学过的知识讨论它们之间的关系。,路端电压实际上就是外电压。由,E=U,外,+,U,内,和,U,内,=,Ir,可以求得路端电压的表达式：,或,U=IR,E,、,r,s,R,A,V,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,实验表明：当外电阻增大时，电流减小，路端电压,当外电阻,R,增加,（串联）,时，由,可知，电流,I,减小，因此内电路的电势降落,U,内,=Ir,减小。由上式知，这时路端电压,U,增大。,就某个电源来说，电动势,E,和,内阻,r,是一定的,相反，当外电阻,R,减小,（并联）,时，电流,I,增大，路端电压,U,减小。,结论：,端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,当外电阻R增加（串联）时，由,说一说,一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮。又如，在插上电炉、电暖气等功率大的电器时，灯光会发暗，拔掉后灯光马上又亮起来。在一些供电质量不太好的地区尤其是这样。试着解释这种现象。,1,、家庭电路的用电器是,并联,在电路中的，,外电阻,R,减小，电流,I,增大，路端电压,U,减小，所以暗。深夜后用电器少，外电阻,R,增大,，电流,I,减少,，路端电压,U,增大,，所以亮。,2,、插上电炉等电器，在电路中是,并联，,同上。,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,说一说 一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的,两个特例：,（,2,）外电路,短路,时,（,1,）外电路,断路,时,E,、,r,A,V,E,、,r,A,V,断路时的路端电压等于电源电动势,短路时电流,很大,为,I,m,=,E,/,r,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时E、rAVE、,解：,根据全电路欧姆定律，,可列出方程组,:,例,2,:,如图所示，,R,1,=14,W,，,R,2,=9,W,，,当单刀双掷开关,S,扳到位置,1,时，则得的电流,I,1,=0.2,A,；,当,S,扳到位置,2,时，测得电流,I,2,=,0.3,A,。,求电源电动势,E,和内电阻,r,。,r,S,E,A,R,1,R,2,1,2,E,=0.214,0.2,r,E,=0.39,0.3,r,E,=3V,r=1,联立,得,分别带入数据得：,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,解：根据全电路欧姆定律，例2:如,思考讨论,设电源的电动势,E=3V,，内阻,r=2.,请根据路端电压与电流的关系式,U=E-Ir,，以,U,为纵坐标，,I,为横坐标，做出,U,与,I,关系函数图像，并讨论以下问题。,（,1,）外电路断开的状态对应图中哪个点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？,（,2,）电动势,E,的大小对图像有什么影响？,（,3,）电源短路的状态对应于图中哪个点？怎样读出这时电流的大小？,（,4,）,r,的大小图像有什么影响？,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,思考讨论 设电源的电动势E=3V，内阻r=2.请,U,I,0,E,I,短,断路,短路,纵坐标截距等于电源电动势,横坐标截距等于,短,E,/,r,由,U,外,E,Ir,可知，,U,外,I,图,象,是一条斜向下的直线，如图所示,。,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,UI0EI短断路短路纵坐标截距等于电源电动势由U外E,例,3,：下列说法正确的是,(),BD,A,、,电源被短路时，放电电流无穷大,B,、,外电路断路时，路端电压最高,C,、,外电路电阻减小时，路端电压升高,D,、,不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,例3：下列说法正确的是 (,例,4,：如图所示是某电源的伏安特性曲线，则下列结论正确的是（）,A,、电源的电动势为,6.0 V,B,、电源的内阻为,12,C,、电流为,0.2 A,时，外电阻是,100,D,、电源的短路电流为,0.5 A,AD,5.4,0,0.4,6.0,5.8,5.6,0.2,I,/A,U,/V,人教版高中物理选修,3-1 2.7,闭合电路欧姆定律课件（共,28,张,PPT,）,人教版高中物理选修,3-1 2.