新闭合电路欧姆定律

1、1,用电器中持续恒定电流的条件是什么,2,最简单的电路由哪几部分组成,思考,用电器两端有恒定的电压,即用电器接在电源的两极上,由电源、用电器、开关、导线组成,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,外电路,内电路,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,R,3,电路中的电势变化情况,不能忽略的一个问题，电源有内阻,1,在外

2、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,BC,和,DA,化学反应层,3,电路中的电势变化情况,B,D,A,C,A,B,电源电动势,BC,DA,内部分析,A,B,C,D,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,Q,外,I,2,R t,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,Q,内,I,2,r t,3,电流流经电源时，在时间,t,内非静,电力做多少功,W,E,q,E,It,4,以上各能量之间有什么关系,结论,根据能量守恒定律，非

3、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,Q,外,Q,内,即,E,It,I,2,R t,I,2,r t,1,意义：定律说明了闭合电路中的电流取决于,两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。变式,E=U,外,U,内,I,R+r,则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的,1,意义：定律说明了闭合电路中的电流取决于,两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。变式,E=U,外,U,内,I,R+r,则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的,2,说明,用电压表接在电源两极间测得的电压是,路端电压,U,外，不是内电路两端的电压,

4、U,内,也不是电源电动势，所以,U,外,E,当电源没有接入电路时，因无电流通过,内电路，所以,U,内,0,此时,E=U,外，即电源电,动势等于电源没有接入电路时的路端电压,或,E=I (R+r,只适用于外电路为纯电阻的,闭合电路,U,外,E,Ir,和,E=U,外,U,内适用于所,有的闭合电路,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,r,R,E,I,Ir,IR,E,r,R,E,I,外电路是,纯电阻,的电路,二、闭合电路欧姆定律,3,说明,Ir,U,内,2,是内电路上的电势降落,习惯上叫,内电压,内,外,U,U,E,Ir,IR,E,1,是外电路上

5、总的电势,降落，习惯上叫,路端电压,IR,U,U,AB,外,A,B,C,D,R,r,适用于任何闭合电路,只用于纯电阻电路,思考,当滑动变阻器的滑片由,a,向,b,移动时,安培表和伏特表示数如何,变化,R,R,总,总,外,示数减小,示数增大,总,R,E,I,外,r,r,R,E,I,Ir,IR,E,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,Ir,E,U,三、路端电压跟负载（外电阻）的关系,A,B,A,B,B,D,C,A,6,0,R,I,E,端,U,1,外电路断路时,2,外电路短路时,0,0,R,I,E,r,U,端,断路,R,I,0,短路,R,0,两,种

6、,特,殊,情,况,B,D,C,A,表达式,U,外,E,Ir,y =k x + b,3,路端电压与电流关系图象,电源的外特性曲线,当其坐标原点所表示的路,端电压和电流皆为时,纵坐标截距等于电源电动势,横坐标截距等于,短,E,r,E,I,短,I,U,r,斜率绝对值等于电源内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害,1,2,导与练,P70,例,2,思考：本题其实是测量电源电动势和内阻的,一种方法，把安培表换成电压表，还能测出,电源电动势和内阻吗,例,在图中,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.

7、3A,求电,源的电动势,E,和,r,r,I,R,I,E,r,I,R,I,E,2,2,2,1,1,1,解,得,1,V,0,3,r,E,r,R,U,U,E,导与练,P69,例,1,针对训练,1,1,电路分析,Ir,U,E,图像处理,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,I,U,I,U,EI,内,外,得,1,电源提供的功率（电源功率,EI,P,总,2,电源的输出功率,外电路得到的功率,I,U,P,外,外,3,电源内阻上的热功率,r,I,I,U,P,2,内,内,说明：外电路可以是任何电路,4,供电效率,P,出,P,总,U,外,E,讨论,滑片从,a,移动到,b,的过程中,何时电源的输

8、出功率最大,电源最大输出功率,m,m,m,P,P,r,R,P,P,r,R,r,E,P,r,R,r,R,r,R,E,r,R,R,E,R,I,IU,P,时,当,时,当,当,4,时,4,2,2,2,2,2,2,0,R,P,r,P,M,R,1,R,2,导与练,P70,例,3,思考,电源输出功率最大时，是否效率最高,R,R,总,总,外,示数减小,示数增大,外,r,总,R,E,I,经典,如图电路中，当滑动变阻器的滑片,P,向上端,a,滑动过程中，两表的示数情况为,A,电压表示数增大，电流表示数减少,B,电压表示数减少，电流表示数增大,C,两电表示数都增大,D,两电表示数都减少,交叉看,I,1,I,2,I,

9、A,U,1,U,2,导与练,P71 4-1,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,r,R,E,I,电源的外电压关系,Ir,E,U,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,1,在如图所示的电路中,R,1,18,R,2,10，当,a,b,两点间接理想电流表时，其读,数为,0.5A,当,a,b,两点间接理想电压表时,其读数为,3.6V,求该电源的电动势和内电阻,一、一般计算问题（求电动势、内

10、阻，功率,等,2,如图所示电路中，电源内阻不能忽略，电阻,R,1,10,R,2,12，当电键,K,接,1,时，电压表示数为,4V,当电键,K,接,2,时，电压表示数可能为,A,3.6V B,4.2V,C,4.8V D,5.0V,3,如图所示，电源内阻,r,为,0.4,欧,R,1,R,2,R,3,4,欧当电键闭合时，电流表与电压表的读数分别,为,1.5A,和,2V,求,1,电源电动势为多大,2,电键断开，电压表的读数为多少,4,如图，电源电动势为,12V,内电阻,r=1,电阻,R,1,R,4,15,R,2,R,3,3,求,1,开关,S,断开时,A,B,D,三点的电势,2,开关,S,闭合时，流过开

11、关,S,的电流,5,如图，直线,A,为电源的,U,I,图线，直线,B,为电阻,R,的,U,I,图线，用该电源和该电阻组成的闭合电路,时，电源的输出功率,W,电源效率,为,6,如图所示，电源的电动势是,6V,内电阻是,0.5，小电动机,M,的线圈电阻为0.5，限流电阻,R0,3，若理想电压表的示数为,3V,试求,电源的功率和电源的输出功率,电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率,7,如图所示，电路中电池的电动势,E=5V,内电阻,r=10，固定电阻R=90,R,0,是可变电阻，在,R,0,从,零增加到400的过程中，求,1,可变电阻,R,0,上消耗功率最大的条件和最,大热功率,2,电池的电阻,r

12、,和固定电阻,R,上消耗的最小,热功率之和,二、最大功率问题,8,如图所示的电路中，虚线框内的各元件的数值,未知，当它的输出端,a,b,分别连接不同阻值的电,阻时，电流表有不同的读数,1,请通过计算完成下列表格,2,a,b,连接电阻,R,的阻值为,多大时，电阻,R,的电功率最大,最大功率为多少,三、动态分析,9,如图,5,所示,A,灯和,B,灯的电阻相同，当滑动变,阻器,R,的滑动片,P,向上滑动时，两灯亮度变化是,A,A,灯变亮,B,灯变亮,B,A,灯变暗,B,灯变亮,C,A,灯变暗,B,灯变暗,D,A,灯变亮,B,灯变暗,P,R,A,B,E,R,0,r,图,5,10,如图所示电路，已知电源

13、的电动势,E,和内电阻,r,恒定,R,1,R,2,是定值电阻,R,3,是滑动变阻器。当,滑动头从,a,移到,b,各个电表的示数如何变化,11,如图所示的电路中，当,R,1,的滑动触头移动时,A.R,1,上电流的变化量大于,R,3,上电流变化量,B.R,1,上电流的变化量小于,R,3,上电流变化量,C.R,2,上电压的变化量大于路端电压变化量,D.R,2,上电压的变化量小于路端电压变化量,四、故障分析,如图,2-19,所示电路中白炽灯,A,B,不亮，但,电路中只有一处断开，今用电压表测得,Uab=0,Uac=6V,Ubd=6V,Ucd=0,则可知,A,B,灯断,B.A,灯断,C.R,断,D,电源

14、断,1,给定测量值，分析推断故障,如图所示的电路中，闭合电键，灯,L,1,L,2,正,常发光，由于电路出现故障，突然发现灯,L,1,变亮,灯,L,2,变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的,故障可能是,A,R,1,断路,B,R,2,断路,C,R,3,短路,D,R,4,短路,2,根据观察现象，分析推断故障,3,根据故障，分析推断可能观察到的现象,16,如图所示，灯泡,A,和,B,都正常发光,R,2,忽然断路,已知,U,不变，试分析,A,B,两灯的亮度如何变化,17,在如图所示的电路中，电源的电动势,E,3V,内阻,r,1.0 ；电阻,R,1,10,R,2,10,R,3,30,R,4,35 ；电

15、容器的电容,C,100 F.电容器原来不带电,求接通电键,K,后流过,R,4,的总电量,五、含容电路,18,如图所示的电路中，电源电动势,E,6.00V,其,内,阻,可,忽,略,不,计,电,阻,的,阻,值,分,别,为,R,1,2,4,K,R,2,4,8,K,电,容,器,的,电,容,C=4.7,F闭合开关,S,待电流稳定后，用电压,表,测,R,1,两,端,的,电,压,其,稳,定,值,为,1,5,0,V,1,该电压表的内阻为多大,2,由于电压表的接入，电容器的带电量变化了,多少,19,如图所示电路，电源电动势=6V，内阻,r=1外电路中电阻R1=2，R2=3,R3=7.5电容器的电容C=4F开始电

16、键,S,断,开从合上电键到电路稳定的过程中，通过电流,表的电量是多少,20,如图所示，电源电动势,E,12V,内阻不计，各,个电阻的阻值分别为,R,1,10,R,2,5,R,3,R,4,R,5,15。电键,S,1,和,S,2,均断开，电容器电容,C,2F，且未带电,1,如果只将,S,1,闭合，求通过电阻,R,5,的电荷量,2,S,1,闭合足够长的时间后，再将,S,2,闭合，求,S,2,闭合后通过电阻,R,5,的电荷量,六、联系实际应用问题,22,“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广,泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图,支架,A,B,固定,在待测系统上，滑块穿在,A,B,间的水平光滑杆上，并用,轻弹簧固接于支架,A,上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器,上自由滑动,随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对,于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从,1,2,两接,线柱输出,已知滑块质量为,m,弹簧劲度系数为,k,电源电动,势为,E,内电阻为,r,滑动变阻器总阻值,R,4,r,有,效总长度为,L,当待测系统静止时，滑动臂,P,位于滑,动变阻器的中点，且,1,2,两接线柱输出的电压,U,0,0.4,E,取,AB,方向为参考正方向,1,写出