教育部参赛《闭合电路欧姆定律》课件董硕完整

1、123电源电动势的定义电源电动势的定义? ?在数值上等于什么在数值上等于什么定义：在电源内部移送电荷定义：在电源内部移送电荷q q非静电力非静电力所做的功与所搬运电荷量所做的功与所搬运电荷量q q的的比值比值。qWE非静电力4I=？你能根据图中标示，计算出电流吗你能根据图中标示，计算出电流吗两节干电池两节干电池电电流一流一样吗样吗？做做实验验证实验验证引入引入5两节干电池两节干电池实验实验直接用电源的电动直接用电源的电动势除以电阻不是电势除以电阻不是电路中的电流。路中的电流。在有电源的电路中，在有电源的电路中，电压电流有怎样的关电压电流有怎样的关系？系？我们学习我们学习-67 为什么计算结果与

2、实验有差距，是什么原因？两节干电池两节干电池我们学习闭合电路中的几个概念我们学习闭合电路中的几个概念89闭合电路闭合电路: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。外电路外电路-电源外部的电路电源外部的电路. .包括用电器和导线等包括用电器和导线等. .外电路的电外电路的电压即路端电压压即路端电压. .等于电源接入外电路时两极间的电压等于电源接入外电路时两极间的电压. .也是外也是外电路的电势降落电路的电势降落. .单位单位:V :V 符号符号:U:U闭合电路闭合电路部分电路部分电路1.路端电压路端电压10下图的电压表测路端电压吗下图的电压表测路端电压吗?测电源

3、测电源电动势电动势测路端测路端电压电压11研究部分电路的欧姆定律，作研究部分电路的欧姆定律，作出了出了UI的图线，那么闭合的图线，那么闭合电路中我们也作出电路中我们也作出UI图线图线来看看来看看电动势、路端电压、电动势、路端电压、内电压有怎样的关系？学习内电压有怎样的关系？学习现在我们可以解决课前在两个电路中电流为什么不等的原因12电路原理图电路原理图实物图13数据数据UI图线随着外电阻的增大，路端电压怎样变14分析图像分析图像15路端电压随外电阻的增大而增大路端电压随外电阻的增大而增大16纵轴截距？纵轴截距？横轴截距？横轴截距？曲线斜率？曲线斜率？17b为纵轴截距，为纵轴截距， 对应电流为零

4、，对应电流为零，相当于电路中断路，电压表测量的是相当于电路中断路，电压表测量的是电源电动势电源电动势E， 则则b=E18横轴截距，横轴截距，对应路端电压为零，对应路端电压为零，相当于电路短路，外电阻为零。相当于电路短路，外电阻为零。此时电流最大，叫短路电流此时电流最大，叫短路电流19-K，图线斜率，大小等于纵轴截距除以，图线斜率，大小等于纵轴截距除以横轴截距，横轴截距，即即K=b/Im= r 可见可见K是电源的内阻是电源的内阻b=E20闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律U=b k IU=E r IU= IR21、表述：、表述：闭合电路中的电流跟电源闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、

5、外电路的电的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE 即rREI二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律22 练习练习1、 如图所示电路，电源电动势为如图所示电路，电源电动势为1.5V，内阻为，内阻为0.12 ，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.38 ，求电路中的电流和路端电压。，求电路中的电流和路端电压。解解：由闭合电路欧姆定律得：由闭合电路欧姆定律得： 路端电压路端电压为为U = IR=11.38 V =1.38 V AArREI112.038.15.1232 2、理、理论论由于正电荷沿某方向的移动与负电荷沿由于正电荷沿某方向的

6、移动与负电荷沿相反方向的移动等效，本节讨论仍认为相反方向的移动等效，本节讨论仍认为电路中是正电荷在做定向移动。电路中是正电荷在做定向移动。24 在在外电路外电路中，正电荷在恒定电场的中，正电荷在恒定电场的作用下从电势高的位置向电势低的位电作用下从电势高的位置向电势低的位电置移动，电路中正电荷定向移动的方向置移动，电路中正电荷定向移动的方向就是电流的方向。在外电路中电流方向就是电流的方向。在外电路中电流方向由正极流向负极，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。 在在内电路内电路中，即在电源内部，通过中，即在电源内部，通过非静非静电力做功电力做功使正电荷由负极移到正极，所使正电荷由

7、负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。以电流方向为负极流向正极。（1 1）、闭合回路的电流方向）、闭合回路的电流方向内内电路与电路与外外电路中的总电流是电路中的总电流是相同相同的。的。2、理论、理论25（2 2）、电路中的电势变化情况）、电路中的电势变化情况1 1）在外电路中，沿电流方向电势降低。）在外电路中，沿电流方向电势降低。2 2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿）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，沿电电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势流方向存在电势“跃升跃升”。26bdacababcd电池的正极和电池的正极和负极附近分别负极附近分别存在着化

8、学反存在着化学反应层。应层。反应层中非静反应层中非静电力把正电荷电力把正电荷从电势低处移从电势低处移至电势高处，至电势高处，在这两个地方在这两个地方b、d，沿电，沿电流方向电势流方向电势“跃升跃升”27讨论讨论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 R，在时间，在时间t t内外内外电路中有多少电能转化为内能？电路中有多少电能转化为内能？rERK内电路内电路外电路外电路Q外外=I2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流通过内，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？是多少？Q内内=I2rt3 3、电流

9、流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t 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？28 根据能量守恒定律，非静电力做的根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和。其他形式的能的总和。W=Q外外+Q内内即：即：EIt=I2Rt+I2rt29、表述：闭合电路中的电流跟电源、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE 即rREI二、闭

10、合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律30 练习练习1、 如图所示电路，电源电动势为如图所示电路，电源电动势为1.5V，内阻为，内阻为0.12 ，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.38 ，求电路中的电流和路端电压。，求电路中的电流和路端电压。解解：由闭合电路欧姆定律得：由闭合电路欧姆定律得： 路端电压路端电压为为U = IR=11.38 V =1.38 V AArREI112.038.15.131学生做实验画出路端电压与电流的关学生做实验画出路端电压与电流的关系系路端电压:R增大，I减小，内电压减小，外电压增大R减小，I增大，内电压增大，外电压减小32外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路

11、端电压、如图电路：、如图电路：R R增大，增大，R R减小，减小，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、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、rsRAVE、rAVE、rAVI I减小，减小，外压增大外压增大I I增大，增大，外压减小外压减小内压减小，内压减小，内压增大，内压增大，33、电源的外特性曲线、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： IrEUIrEUrEI/短在横

12、轴上的截距表示电在横轴上的截距表示电源的短路电流源的短路电流（2 2）图象的物理意义：）图象的物理意义： 在纵轴上的截距表示在纵轴上的截距表示电源的电动势电源的电动势E E 图象斜率的绝对值表示图象斜率的绝对值表示电源的内阻电源的内阻，内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害34、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时（1 1）外电路）外电路断路断路时时即：断路时的路端电压等于电源电动势即：断路时的路端电压等于电源电动势短路电流很大，绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起短路电流很大，绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起I=0，U内内=0，则，则U=ER=

13、0，U=0，E=Ir，则，则I短短=E/r35例、如图，例、如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关处于当开关处于位置位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当开关处于；当开关处于位置位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A。求电源的电。求电源的电动势动势E E和内电阻和内电阻r r。1AR1R22Er361 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系： IrEU（1 1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正）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

14、的电阻之和成反比比，跟内、外电路的电阻之和成反比（2 2）表达式）表达式（1 1）路端电压随外电路电阻）路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大断路：断路：短路：短路：（2 2）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 IrEU/00RIE rU端，0RIE 端，U371 1、 如图，如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当；当开关处于位置开关处于位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A求电源的电动势求电源的电动势E E和内电阻和

15、内电阻r r。1AR1R22Er 课堂训练课堂训练E = 3V E = 3V r = 1r = 138393 3、如图是某电源的路端电压、如图是某电源的路端电压U U随干路电流随干路电流I I的变化图象的变化图象, ,由图象可知由图象可知, ,该电源的电动该电源的电动势为势为 V,V,内阻为内阻为 U/VI/AO123246404 4、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E E1 1和和E E2 2, ,内电阻分别为内电阻分别为r r1 1和和r r2 2. .将它们分别连成闭将它们分别连成闭合电路合电路, ,其外电路的电流其外电路的电流I I和路端电压和路端电压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