闭合电路欧姆定律课件

1、闭合电路欧姆定律PPT课件闭合电路欧姆定律PPT课件一、电路一、电路的组成：的组成：在外电路，沿电在外电路，沿电流方向电势降低。流方向电势降低。在在内电路，沿电内电路，沿电流方向电势升高。流方向电势升高。闭合电路欧姆定律PPT课件 下面下面我们利用能量守恒定律对闭合电路进行我们利用能量守恒定律对闭合电路进行分析：分析： 1 1、外电路产生的焦耳热为、外电路产生的焦耳热为Q Q1 1=I=I2 2RtRt2 2、内电路产生的焦耳热为、内电路产生的焦耳热为Q Q2 2=I=I2 2rt rt3 3、电源把其他形式的能转化成的、电源把其他形式的能转化成的电能（等于非静电力做的功）为电能（等于非静电力

2、做的功）为 W=Eq=EItW=Eq=EIt根据能量守恒得：根据能量守恒得： EItEIt= = I I2 2Rt+ IRt+ I2 2rt rt E= IR+ Ir E= IR+ Ir rREI 在时间在时间t t内，内，闭合电路欧姆定律PPT课件二、闭合电路二、闭合电路的的欧姆定律欧姆定律: :闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟内外电阻之和成反比。1 1、公式、公式 ：I=EI=E/(r+R/(r+R) ) 或或 E= IR+ Ir E= IR+ Ir 其中其中 E=U+UE=U+U内内 U=IR-U=IR-叫叫路端电压路端电压U U内内= =Ir-Ir-叫叫内内电压电压2 2、闭合电

3、路、闭合电路的欧姆定律的适用范围：的欧姆定律的适用范围：适用于适用于外电路为外电路为纯电阻纯电阻电路的整个闭合电路。若外电电路的整个闭合电路。若外电路有路有电动机、电解槽电动机、电解槽或其它非线性元件，则闭合电路或其它非线性元件，则闭合电路的欧姆定律的欧姆定律不再适用不再适用。闭合电路欧姆定律PPT课件 例例1. 1.在如图在如图1 1所示的电路中，所示的电路中，R R1 1=14.0=14.0，R R2 2=9.0=9.0，当开关，当开关S S扳到位置扳到位置1 1时，电流表时，电流表的示数为的示数为I I1 1=0.20A=0.20A；当开关；当开关S S板到位置板到位置2 2时，时，电流

4、表的示数为电流表的示数为I I2 2=0.30A=0.30A，求电源的电动，求电源的电动势和内电阻。势和内电阻。闭合电路欧姆定律PPT课件练习练习1 1：在：在如图所示的电路中，如图所示的电路中，R1 =1，R2 =3，滑动变阻器总阻值，滑动变阻器总阻值R0 =6，当滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器的滑片P移到移到A端端时，电压表的示数为时，电压表的示数为3V，当滑动变阻，当滑动变阻器的滑片器的滑片P移到移到B端时，电压表示数为端时，电压表示数为2V，求电源电动势和内电阻。，求电源电动势和内电阻。 闭合电路欧姆定律PPT课件练习练习2 2、如图所示，有如图所示，有A、B、C、D四个额四个额定电压

5、均为定电压均为6V的电灯，额定功率分别为的电灯，额定功率分别为PA =18W、PB =9W、PC =4.5W、PD =3W，把它们分别与电动势为把它们分别与电动势为=6V，内阻，内阻r =4的电池相连，则的电池相连，则：( )AA灯最亮；灯最亮；BB灯最亮；灯最亮；CA、C灯一样亮；灯一样亮；DB、D灯一样亮。灯一样亮。闭合电路欧姆定律PPT课件三、三、路端电压路端电压U U随外电阻随外电阻R R变化的讨论变化的讨论U U外外=I R=I R外外= =E ER R外外+r+r R R外外= =E E1+1+r rR R外外当当R R外外增大时，增大时， U U外外也随之增大也随之增大当外电路断

6、开时当外电路断开时, R, R外外=, =, U U外外=E=E当外电路短路时当外电路短路时, R, R外外=0, =0, U U外外=0,I=0,I短短= = E/rE/r 很大，一般情况下不允许外电路短路。很大，一般情况下不允许外电路短路。讨论：讨论：在电源在电源未未接入电路的情况下，用电压表直接接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，测量电池两极所得到的数值，近似等于近似等于电源电动势电源电动势的大小的大小闭合电路欧姆定律PPT课件路端电压随电流变化的路端电压随电流变化的U-IU-I图像图像图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交

7、点的纵坐标为电源电动势为电源电动势E.E.图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流为短路电流I I短短=E/r.=E/r.图线斜率值图线斜率值(tan(tan ) )表示电源的内电阻表示电源的内电阻r=r=U/U/I.I.【注意注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立U = E I r U = E I r 知知: :U U是是I I 的一次函数的一次函数闭合电路欧姆定律PPT课件四四、闭合电路中变量分析闭合电路中变量分析(1)(1)保持不变的量只有电源的电动势和内保持不变的量只有电源的电

8、动势和内电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻的改变而改变的改变而改变 (2)I(2)I、U U、P P公式：公式： 电流电流I=E/(I=E/(R R外外+r).+r). 内电压内电压U U内内Ir=Er/(Ir=Er/(R R外外+r).+r). 外电压外电压U U外外I I R R外外E-Ir.E-Ir. 总功率总功率P P总总IE.IE.闭合电路欧姆定律PPT课件例例3：一种常见的变化问题：一种常见的变化问题：练习：如图，当滑动变阻器的滑片向右滑动练习：如图，当滑动变阻器的滑片向右滑动 时，时，B 、 C两灯的电压和电流将怎样两灯的电压和电流将怎样 变

9、化？变化？闭合电路欧姆定律PPT课件例例4 4：如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E E，内电阻为，内电阻为r r当滑动变阻器的触片当滑动变阻器的触片P P从右端滑到左端时，发现从右端滑到左端时，发现电压表电压表V V1 1、V V2 2示数变化的绝对值分别为示数变化的绝对值分别为UU1 1和和UU2 2，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A A、小灯泡、小灯泡 L L1 1、L L3 3 变暗，变暗，L L2 2 变亮变亮B B、小灯泡、小灯泡 L L3 3 变暗，变暗，L L1 1、L L2 2 变亮变亮C C、UU1 1 UU2 2 V2V1L1L2L3P闭合电路欧姆

10、定律PPT课件练习练习1、如图所法如图所法，A灯与灯与B灯电阻相同灯电阻相同，当滑当滑动变阻器滑动片向下滑动时动变阻器滑动片向下滑动时，两灯的变化是两灯的变化是( )A.A灯变亮灯变亮，B灯变亮灯变亮B.A灯变暗灯变暗，B灯变亮灯变亮C.A灯变暗灯变暗，B灯变暗灯变暗D.A灯变亮灯变亮，B灯变暗灯变暗闭合电路欧姆定律PPT课件练习练习2、在如图所示的电路中，当滑线变在如图所示的电路中，当滑线变阻器的阻器的滑动滑动触点向触点向b端移动时：（端移动时：（ ）A、伏特表、伏特表V的读数增大，安培表的读数增大，安培表A的读数的读数减少减少B、伏特表、伏特表V和安培表和安培表A的读数都增大的读数都增大C

11、、伏特表、伏特表V和安培表和安培表A的读数都减少的读数都减少D、伏特表、伏特表V的读数减少，安培表的读数减少，安培表A的读数的读数增大增大 A闭合电路欧姆定律PPT课件练习练习3 3、在、在如图所示的电路中，如图所示的电路中，E E为电源电动势，为电源电动势，r r为为电源内阻，电源内阻，R R1 1和和R R3 3均为定值电阻，均为定值电阻，R R2 2为滑动变阻器。为滑动变阻器。当当R R2 2的滑动触点在的滑动触点在a a端时合上开关端时合上开关S S，此时三个电表，此时三个电表A A1 1A A2 2和和V V的示数分别为的示数分别为I I1 1I I2 2和和U U。现将。现将R R

12、2 2的滑动触点的滑动触点向向b b端移动，则三个电表示数的变化情况是（端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）A AI I1 1增大，增大，I I2 2不变，不变，U U增大增大B BI I1 1减小，减小，I I2 2增大，增大，U U减小减小C CI I1 1增大，增大，I I2 2减小，减小，U U增大增大D DI I1 1减小，减小，I I2 2不变，不变，U U减小减小闭合电路欧姆定律PPT课件电源的总功率电源的总功率P P总总=I E=I E内耗功率：内耗功率：P P内内=I =I 2 2 r r输出功率：输出功率：P P出出= =P - PP - P内内=I E- I=I E-

13、 I2 2r=I Ur=I U外外= I= I2 2 R R外外电源的输出功率随外电阻变化的讨论电源的输出功率随外电阻变化的讨论当外电阻为纯电阻电路时当外电阻为纯电阻电路时(R(R外外+r)+r)2 2= =E E2 2+4r+4r( (R R外外-r)-r)2 2R R外外P P出出= =I I2 2R R外外= =E E2 2R R外外闭合电路欧姆定律PPT课件当当R R外外=r=r时时,P ,P出出最大，且最大值为最大，且最大值为 P P出出m m= =E E2 24r4r由图可知由图可知: :同一功同一功率对应着两个电率对应着两个电阻值阻值, ,两个电阻值两个电阻值之间有何关系呢之间有

14、何关系呢? ?闭合电路欧姆定律PPT课件例例1 1、如图所示，已知电源内阻如图所示，已知电源内阻r=2 ，定值电阻，定值电阻R1=0.5 ，求：，求：(1)当滑动变阻器的阻值当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻为多大时，电阻R1消耗的消耗的功率最大？功率最大？ (2)当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大大?(3)当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大?R2=0R2=2.5 R2=1.5 闭合电路欧姆定律PPT课件 例例2 2：已知如图，已知如图，E E =6V=6V，r r =4=4，R R1 1=2=

15、2，R R2 2的变化范围是的变化范围是0 01010。求：。求： 电源的最大输出功率；电源的最大输出功率； R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率； R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。 E rR2R1 2.25W2.25W； 2W2W； 1.5W1.5W。闭合电路欧姆定律PPT课件闭合电路欧姆定律PPT课件闭合电路的闭合电路的U-IU-I图象图象 Uo IEU0 M（I0,U0）b aNI0 Im1 1）右图中）右图中a a为为闭合电路闭合电路的的U-IU-I图象图象b b为为部分电路部分电路( (外电阻外电阻) )的的U-IU-I图象图象 2 2）两者的交点坐标表示该

16、电阻）两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的接入电路时的路端电压与电流路端电压与电流. . 3 3）a a的斜率的斜率的绝对值表示的绝对值表示电源内电源内阻的阻的大小、大小、b b的斜率的斜率的绝对值表的绝对值表示示接入电路中外电阻的接入电路中外电阻的的大小的大小 4 4）图中虚线矩形的面积表示）图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。接入该电阻时的输出功率。 当两个当两个斜率相等斜率相等时时（即内、外电阻相等）（即内、外电阻相等）图中矩图中矩形面积形面积最大最大，即，即输出功率输出功率最大。最大。 闭合电路欧姆定律PPT课件例题：例题：如图所示，图线如图所示，图线a a是某一蓄电池组的伏安特是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线性曲线，图线b b是一只某种型号的定值电阻的伏安特是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.02.0，则这只，则这只定值电阻的阻值为定值电阻的阻值为_。现有。现有4 4只这种规格的定只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进