高一物理闭合电路欧姆定律

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,*,七、闭合电路欧姆定律,1.,最简单的电路由哪几部分组成？,2.,用电器中持续恒定电流的条件是什么？,思考：,导线组成,由电源、,用电器、,开关、,用电器两端有恒定的电压，,即用电器接在电源的两极上。,一、闭合电路,:,1,。用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。,外电路,:,电源外部的用电器和导线构成外电路,.,内电路,:,电源内部是内电路,.,闭合电路,部分电路,r,E,R,K,内电路,外电路,在,外电路,中，电流方向由正极流向负极，,沿电流方向电势降低,。,在,内电路,中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。,2,。闭合回路的电流方向,内,电路与,外,电路中的总电流是,相同,的。,讨论,1,、若外电路中的用电器都是纯电阻,R,，在时间,t,内外电路中有多少电能转化为内能？,r,E,R,K,内电路,外电路,E,外,=I,2,Rt,2,、内电路也有电阻,r,，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？,E,内,=I,2,rt,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,、以上各能量之间有什么关系？,结论：,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。,W=E,外,+E,内,即：,EIt,=I,2,Rt+I,2,rt,二、闭合电路欧姆定律,：,、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,、对纯电阻电路,外电路是,纯电阻,的电路。,说明：,二、闭合电路欧姆定律,：,1,、是外电路上总的电势降落，习惯上叫,路端电压,.,2,、是内电路上的电势降落，习惯上叫,内电压,.,3,、,三、路端电压跟负载的关系,外电路两端的电压叫路端电压,、如图电路：,R,增大，电流减小，路端电压增大,R,减小，电流增大，路端电压减小,路端电压,:,、两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路断路时,、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：,U,I,图象,I/A,U/V,（,0 E,）,（,E/r 0,）,0,（,2,）图象的物理意义,在纵轴上的截距表示电源的电动势,E,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,I/A,U/V,（,0 E,）,（,E/r 0,）,0,四、闭合电路中的功率,由于闭合电路中内、外电路的电流相等，,所以由,得：,1,电源提供的总功率（电源功率）：,2,电源的输出功率（外电路得到的功率）,3,电源内阻上的热功率,说明：外电路可以是任何电路。,o,R,P,出,P,m,r,4,、电源的输出功率,:,可见电源输出功率随外电阻变化的,图线如图所示，而当,内外电阻相等,时，电源的输出功率最大，为,5,、电源的,供电,效率,:,（最后一个等号只适用于纯电阻电路）,注意：闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，,=50%,。,例题,:,已知如图，,E,=6V,，,r,=4,，,R,1,=2,，,R,2,的变化范围是,010,。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。,解：,R,2,=2,时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为,2.25W,；,R,1,是定值电阻，电流越大功率越大，所以,R,2,=0,时,R,1,上消耗的功率最大为,2W,；,把,R,1,也看成电源的一部分，等效电源的内阻为,6,，所以，当,R,2,=6,时，,R,2,上消耗的功率最大为,1.5W,。,E r,R,2,R,1,小结：,电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量,.E,由电源本身决定,不随外电路变化,电源的供电过程是能量转化的过程,闭合电路欧姆定律,电源的外电压关系：,说明：,内电路与外电路中消耗的电能之和等于电源把其它形式能转化过来的电能，,IU,内,+IU,外,=IE.(,能量守恒,外电路可以是任何电路,),例题：如图，,1,=14,2,=9,当开关处于位置,1,时,电流表读数,I,1,=0.2A,；当开关处于位置,2,时,电流表读数,I,2,=0.3A,。求电源的电动势,E,和内电阻,r,。,1,A,R1,R2,2,E,r,例,1,：在下图所示的电路中，电源的电动势为,1.5V,，,内阻,0.12,，,外电路的电阻为,1.38,，,求电路中的电流和路端电压。,解：由闭合电路欧姆定律有,路端电压为：,=1,1.38,U=IR,=1.38,（,V,）,例,2,：在下图中，,R,1,=14,，,R,2,=9,。,当开关,S,切换到位置,1,时，电流表的示数为,I,1,=0.2A,；,当开关,S,切换到位置,2,时，电流表的示数为,I,2,=0.3A,。,求电源的电动势,E,和内电阻,R,。,解：闭合电路欧姆定律有,E=I,2,R,2,+I,2,r ,E=I,1,R,1,+I,1,r ,消去,E,，,解出,r,，,得：,r=1,代入数值，得：,将,r,值代入,或,中，得：,E=3 V,资源中心制作,