电动势、闭合电路的欧姆定律PPT学习教案

1、会计学1电动势、闭合电路的欧姆定律电动势、闭合电路的欧姆定律解析解析：选：选BC.电动势的大小在数值上等于非静电力把单位电动势的大小在数值上等于非静电力把单位正电荷由负极移到正极所做的功，故正电荷由负极移到正极所做的功，故A错错B对；电路断开时对；电路断开时，两极电压等于电动势，两极电压等于电动势，C对；电动势是由电源本身决定的对；电动势是由电源本身决定的，与外电路无关，故，与外电路无关，故D错错第1页/共57页外电路外电路: :电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路. .内电路内电路: :电源内部是内电路电源内部是内电路. .内电路内电路外电路外电路复习回顾、闭合电

2、路复习回顾、闭合电路: :1 1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路rERs第2页/共57页2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向在在内电路内电路中，即在电源内部，通过非静中，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，所以电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流电流方向为负极流向正极方向为负极流向正极。在在外电路外电路中，中，电流方向由正极流向负极电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。，沿电流方向电势降低。内内电路与电路与外外电路中的电流强度是电路中的电流强度是相同相同的。的。3 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（

3、1 1）在）在外电路外电路中，沿电流方向电势降低。中，沿电流方向电势降低。（2 2）在）在内电路内电路中，一方面，存在内阻，沿电中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势存在电势“跃升跃升”。第3页/共57页bdacababcd第4页/共57页1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时，在时间间t内外电路中有多少电能转化为内能？内外电路中有多少电能转化为内能？E外外= =I2 2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少

4、？也有一部分电能转化为内能，是多少？E内内= =I2 2rt3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t内内非静电力做多少功非静电力做多少功W= =EqEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？讨论讨论rERK第5页/共57页根据能量守恒定律，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外外+E内内即：EIt=I2Rt+I2rt第6页/共57页、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动、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势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrI

5、RE 即rREI二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律说明：说明：IRU外 2 2、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端路端电压电压. .IrU内 3 3、 是内电路上的电势降落，习惯上叫是内电路上的电势降落，习惯上叫内电内电压压. . E=U +UEIRIr外内1 1、有什么区别有什么区别纯电阻电路纯电阻电路都适用都适用第7页/共57页第8页/共57页第9页/共57页第10页/共57页第11页/共57页第12页/共57页第13页/共57页外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：电键闭合时、如图电路：电键闭合时R增大，增大，R减小，减

6、小，路端电压路端电压: :IrEU三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系（动态变化分动态变化分析）析）E、rsRAV电流减小，电流减小， 路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大， 路端电压减小路端电压减小U U与与R R为非线性关系为非线性关系UR0E渐近线渐近线第14页/共57页第15页/共57页、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时/00RIE rU端，0RIE 端，U（1 1）外电路）外电路断路断路时时E、rAVE、rAV第16页/共57页3、动态变化分析、动态变化分析全电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤全电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤: :(

7、1)(1)判断动态源及动态源总电阻的变化判断动态源及动态源总电阻的变化, ,判断全判断全电路总电阻的变化情况电路总电阻的变化情况(2)(2)判断闭合电路干路电流的变化情况判断闭合电路干路电流的变化情况(3)(3)依据依据U= =E- -Ir，判断外电路电压，判断外电路电压( (路端电压路端电压) )的变化情况的变化情况(4)(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化量的变化第17页/共57页1、电路的变化主要来自两种情况：、电路的变化主要来自两种情况： 滑动变阻器滑动（传感器温度，光强的变化）滑动变阻器滑动（传感器温度，光强的变化） 电键的开和关电键

8、的开和关(或灯泡的烧坏或灯泡的烧坏)局部局部R变化变化2、分析方法：局部、分析方法：局部 整体整体 局部局部内电压变化内电压变化外电压变化外电压变化整体整体R总总变化变化总电流变化总电流变化具体分析具体分析“电压电压”和和“电流电流”两条腿走路两条腿走路第18页/共57页电路的动态分析和计算电路的动态分析和计算（局部（局部 整体整体 局部）局部）U外外=UR1 + UR2R变变 R总总 I总总=I2 + I3【例例5 5】如图所示电路，当滑动如图所示电路，当滑动变阻器的滑片变阻器的滑片P P向上移动时，判向上移动时，判断电路中的电压表、电流表的断电路中的电压表、电流表的示数如何变化示数如何变化

9、? ?电压表电压表1 1、2 2示数变化谁大？示数变化谁大？第19页/共57页第20页/共57页2、 在图所示的电路中，电源的电动势为在图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，电键电键K原来闭合，现把原来闭合，现把K打开，则电流表和电压表的示数打开，则电流表和电压表的示数变化情况为：变化情况为： （ ）A、 A表示数增大，表示数增大，V表示数减小表示数减小B、 A表示数增大，表示数增大，V表示数增大表示数增大C、 A表示数减小，表示数减小，V表示数减小表示数减小D、A表示数减小，表示数减小，V表示数增大表示数增大KR1R2R3RAV第21页/共57页3.A3.A灯与灯与B B灯电阻

10、相同，当变阻器滑片向下移灯电阻相同，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动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是是( )( )A A、A A、B B灯都变亮灯都变亮B B、A A、B B灯都变暗灯都变暗C C、A A灯变亮，灯变亮，B B灯变暗灯变暗D D、A A灯变暗，灯变暗，B B灯变亮灯变亮E、rsRBA第22页/共57页4.4.如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时（当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时（ ） A A、电压表的读数增大，电流表的读数减小、电压表的读数增大，电流表的读数减小 B B、

11、电压表和电流表的读数都增大、电压表和电流表的读数都增大 C C、电压表和电流表的读数都减小、电压表和电流表的读数都减小 D D、电流表的读数增大，电压表的读数减小、电流表的读数增大，电压表的读数减小 R1R2R3VA第23页/共57页四、电源的外特性曲线四、电源的外特性曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 (1)(1)图象的函数表达图象的函数表达 IrEUrEI/短在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的短路电流短路电流图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉害，图线倾斜得越厉害在在纵轴纵轴上的上的截

12、距截距表示电源表示电源的的电动势电动势E (2)(2)图象的物理意义图象的物理意义UIOEI短注意横坐标起始值是不是 零。第24页/共57页UI0E EI短短UI1.01.50第25页/共57页5 5、如图是某电源的路端电压、如图是某电源的路端电压U随干路电流随干路电流I的变化图象的变化图象, ,由图象可知由图象可知, ,该电源的电该电源的电动势为动势为 V,V,内阻为内阻为 U/VI/AO123246第26页/共57页6 6、有两节电池、有两节电池, ,它们的电动势分别为它们的电动势分别为E1 1和和E2 2, ,内电阻分别为内电阻分别为r1 1和和r2 2. .将它们分别连将它们分别连成闭

13、合电路成闭合电路, ,其外电路的电流其外电路的电流I和路端和路端电压电压U U的关系如图所示的关系如图所示, ,可以判定可以判定( ( ) )UIO12A.A.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的外电阻相等两电路的外电阻相等B.B.E1 1 E2 2, ,r1 1 r2 2C.C.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的电阻相等两电路的电阻相等D.D.E1 1 E2 2, ,r1 1 r时，随着R的增大输出功率越来越小.当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大.当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2=r2.P出与R的关系如图所示.2mEP.4r第

14、38页/共57页1.1.电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的是确的是( ( ) )电源的路端电压一定逐渐变小电源的路端电压一定逐渐变小 电源的输出功率一定逐渐变小电源的输出功率一定逐渐变小电源内部消耗的功率一定逐渐变大电源内部消耗的功率一定逐渐变大电源的供电效率一定逐渐变小电源的供电效率一定逐渐变小第39页/共57页2.2.如图所示的电路中如图所示的电路中, ,电源的电动势为电源的电动势为2V,2V,内阻内阻为为0.50.5, R, R0 0为为2 2, ,变阻器的阻值变化范围变

15、阻器的阻值变化范围为为010010, , 求求: :(1)(1)变阻器阻值多大时变阻器阻值多大时, ,R0 0消耗的功率最大消耗的功率最大. .(2)(2)变阻器阻值多大时变阻器阻值多大时, ,变阻器消耗的功率最大变阻器消耗的功率最大. .其最大功率为多少其最大功率为多少? ?R0E rR第40页/共57页3 3、直流发电机、直流发电机E=250V,r=3E=250V,r=3 , ,R R1 1=R=R2 2=1 =1 ，电热丝组，电热丝组中装有中装有5050只完全相同的电热丝，每只电热丝的额定只完全相同的电热丝，每只电热丝的额定电压为电压为200V200V，额定功率为，额定功率为1000W1

16、000W，其他电阻不计，不，其他电阻不计，不计电热丝电阻随温度的变化计电热丝电阻随温度的变化，问：问：(1)(1)当接通几只电热丝时，实际使用的电热丝能正常工作当接通几只电热丝时，实际使用的电热丝能正常工作? ?(2)(2)当接通几只电热丝时，发电机输出功率最大当接通几只电热丝时，发电机输出功率最大? ?(3)(3)当接通几只电热丝时，电热丝组加热物体最快当接通几只电热丝时，电热丝组加热物体最快? ?(4)(4)当接通几只电热丝时，电阻当接通几只电热丝时，电阻R R1 1、R R2 2上消耗的功率最大上消耗的功率最大? ?(5)(5)当接通几只电热丝时，实际使用的每只电热丝中电流最大当接通几只

17、电热丝时，实际使用的每只电热丝中电流最大? ?第41页/共57页4、如图所示，直线、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率为某一直流电源的总功率P随电流随电流I变化的图线，抛物线变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内为同一直流电源内部热功率部热功率Pr随电流随电流I变化的图线，若变化的图线，若A、B对应的横坐对应的横坐标为标为2A，那么线段，那么线段AB表示的功率及表示的功率及I=2A对应的外电对应的外电阻分别是阻分别是 （ ）A、2W，0.5 B、4W，2 C、2W，1 D、6W，2P/WO91C23I/AAB提示：先由提示：先由P=EI和和Pr=I2r 得得E和和r。重点：理解线段重

18、点：理解线段AB的意义。的意义。第42页/共57页六、电路故障分析题型六、电路故障分析题型短路处特点：短路处特点：有电流通过而电压为零有电流通过而电压为零断路处特点：断路处特点： 电路电压不为零而电流为零电路电压不为零而电流为零2.检查电路故障的常用方法检查电路故障的常用方法仪表检测法仪表检测法(电压表电压表)读数为零读数为零这部分电路短路这部分电路短路这部分以外电路某处有断路这部分以外电路某处有断路有读数有读数相反相反第43页/共57页1.1.如图所示的电路中如图所示的电路中, ,电源电动势为电源电动势为6V,6V,当开关接当开关接通后通后, ,灯泡灯泡L1 1和和L2 2都不亮都不亮, ,

19、用电压表测得各部分用电压表测得各部分电压是电压是Uabab=6V,=6V,Uadad=0V,=0V,Ucdcd=6V,=6V,由此可以判定由此可以判定( ( ) ) A A、L1 1和和L2 2 的灯丝都烧断了的灯丝都烧断了 B B、L1 1的灯丝烧断的灯丝烧断 C C、L2 2的灯丝烧断的灯丝烧断 D D、变阻器、变阻器R断路断路RsL1L2adcb第44页/共57页第45页/共57页 2、如图所示电路中灯泡、如图所示电路中灯泡L1发光，灯泡发光，灯泡L2、L3均不亮，均不亮，A1有读数，有读数，A2没有读数，则产没有读数，则产生故障应是（设只是一处有故障）生故障应是（设只是一处有故障） A

20、.灯泡灯泡L1断路断路B.灯泡灯泡L2断路断路C.灯泡灯泡L2短路短路D.灯泡灯泡L3短路短路 第46页/共57页3.3.如图所示的电路中如图所示的电路中, ,开关开关S S闭合后闭合后, ,由于电阻由于电阻发生短路或者断路故障发生短路或者断路故障, ,电压表和电流表的电压表和电流表的读数都增大读数都增大, ,则肯定出现了下列那种故障则肯定出现了下列那种故障( ( ) ) A A、R1 1短路短路 B B、R2 2短路短路 C C、R3 3短路短路 D D、R1 1断路断路R1R2R3VsE rA第47页/共57页七、含容电路的分析七、含容电路的分析思路方法：思路方法：1 1、电路稳定后，电路

21、稳定后，电容器在电路中就相当于断路电容器在电路中就相当于断路2 2、电路稳定后，电路稳定后，电容所在电路无电流电容所在电路无电流，所以其所以其两端的电压就是所在支路两端的电压两端的电压就是所在支路两端的电压3 3、电路的、电路的电压、电流变化电压、电流变化时，会时，会引起电容器的引起电容器的充放电充放电，进而引起内部电场的变化，进而引起内部电场的变化第48页/共57页1. 1. 图中图中, ,开关开关S S1 1、S S2 2均处于闭合状态均处于闭合状态, ,在分别断开在分别断开S S1 1、S S2 2 后的短暂过程中后的短暂过程中, ,关于流过电阻关于流过电阻R1 1、R2 2的电流方向的

22、电流方向, ,以下判断正确的是（以下判断正确的是（ ） A A、若只断开、若只断开S S1 1, ,流过流过R1 1的电流方向为自左向右的电流方向为自左向右 B B、若只断开、若只断开S S1 1, ,流过流过R1 1的电流方向为自右向左的电流方向为自右向左 C C、若只断开、若只断开S S2 2, ,流过流过R2 2的电流方向为自左向右的电流方向为自左向右 D D、若只断开、若只断开S S2 2, ,流过流过R2 2的电流方向为自右向左的电流方向为自右向左R1R2Cs2s1E第49页/共57页2.2.在如图所示的电路中在如图所示的电路中, ,电源的电动势电源的电动势E=3.0V,=3.0V,

23、内内阻阻r=1.0;=1.0;R1 1=10,=10,R2 2=10,=10,R3 3=30,=30,R4 4=35;=35;电容器的电容电容器的电容C=100F.=100F.电容器原来不带电电容器原来不带电. .求接通电键求接通电键S S后流过后流过R4 4的总电量的总电量. .R1R2CsE,rR4R3第50页/共57页3 3、如图所示的电路中各元件值分别为：、如图所示的电路中各元件值分别为：R R1 1=R=R2 2=10 =10 ，R R3 3=R=R4 4=20 =20 ，电容，电容C=300 FC=300 F，电源电动势，电源电动势E=6 E=6 V V，内阻不计，原先双掷开关，内阻不计，原先双掷开关S S与触点与触点2 2接触，则当接触，则当开关开关S S从与触点从与触点2 2接触改为与触点接触改为与触点1 1接触，待电路稳接触，待电路稳定后，试求：定后，试求：（1 1）电容器）电容器C C所带电荷量；所带电荷量；（2 2）若开关从与触点）若开关从与触点1 1接触改为与触点接触改为与触点2 2接触，直到接触，直到电流变为电流变为0 0时为止，求通过电阻时为止，求通过电阻R1R1的电荷量的电荷量. .第51页/共57页1、在如图所示电动势为、在如图所示电动势为V的的电源跟一个电源跟一个阻值阻值R=9的电阻接成闭合电路的电阻接成闭合电路,测得电测得电源两端电压为源两