闭合电路欧姆定律ppt课件

2.7 闭合电路的欧姆定律,1,复习回顾:,1、什么是电源？,2、电源电动势的概念?物理意义?,把其它形式的能转换成电能的装置。,（1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。,（2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。,3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？,W = I U t,对于纯电阻电路,2,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。,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。,3,一、闭合电路,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,内电路,外电路,4,1、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”。,5,6,2.讨论闭合回路中的能量转化关系 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？,内电路,外电路,E外=I2Rt,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=I2rt,1、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功,W=EqEIt,4、以上各能量之间有什么关系？,7,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=I2Rt+I2rt,8,、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,、,3、闭合电路欧姆定律,9,说明：,二、闭合电路欧姆定律：,2、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.,3、 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.,4、,1、只适用于纯电阻电路,10,1、在如图所示的电路中，电源的电动势为 9V，内阻为0.5，外电路的电阻R1为18， 求电路中的电流和路端电压.若将电阻换为R2=36，情况如何？,课堂训练,11,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:,三、路端电压跟负载的关系,12,2、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：,E,I短,（2）图象的物理意义,在横轴上的截距表示电源的短路电流,在纵轴上的截距表示电源的电动势E,13,3、两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路断路时,R, I=0, U端=E,R=0, I=E/r, U端=0,外电路两端的电压叫路端电压,14,1、在如图所示的电路中，电源的电动势为 1.5V，内阻为0.12，外电路的电阻为1.38， 求电路中的电流和路端电压.,课堂训练,I = 1 A,U = 1.38V,15,2、 如图，1=14,2=9,当开关处于位置1时,理想电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A求电源的电动势E和内电阻r。,E = 3V r = 1,16,3、如图，R0.8当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少?,E=1.5V，r =1.5,17,四、闭合电路中的功率,由于闭合电路中内、外电路的电流相等，,由,得,1电源提供的功率（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,4、供电效率 =P出/P总U外/E,18,五、电源的功率和效率,电源的输出功率 :,电源输出功率随外电阻变化的图线,当R=r时,19,例1 已知如图，E =6V，r =4，R1=2，R2的变化范围是010。求： 电源的最大输出功率； R1上消耗的最大功率； R2上消耗的最大功率。, 2.25W； 2W； 1.5W。,20,2、如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表当电阻箱读数为R1=2时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5时，电压表读数为U2=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Pm为多少?,R1，P9W,21,六、电路的动态分析问题,闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。 思路:,22,1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?,课堂训练,V1示数增大 V2示数增大 A示数减小,23,2.A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是( ) A、A、B灯都变亮 B、A、B灯都变暗 C、A灯变亮，B灯变暗 D、A灯变暗，B灯变亮,B,课堂练习,24,例3.已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（ ） A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1,CD,25,例4如图所示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1R2，电源内阻可忽略不计，当开关S接通时，以下说法中正确的有 （ ） A、C1的电量增多，C2的电量减少 B、C1的电量减少，C2的电量增多 C、C1、C2的电量都增多 D、C1、C2的电量都减少,图103,D,26,例4、如图所示，电源电动势=12伏，内阻r=1欧，电阻R1=3欧，R2=2欧，R3=5欧，电容器的电容量C1=4F,C2=1F,求C1、C2所带电量。,Q1=1.610-5库 Q2=10-5库,27,