第七节闭合回路的欧姆定律

第七节闭合回路的欧姆定律第1页，共20页，2023年，2月20日，星期一1.最简单的电路由哪几部分组成？思考：导线组成由电源、用电器、开关、第2页，共20页，2023年，2月20日，星期一一、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.闭合电路部分电路rERK内电路外电路第3页，共20页，2023年，2月20日，星期一例：化学电池的闭合电路模型ABCDRE,r化学反应层第4页，共20页，2023年，2月20日，星期一在外电路中，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。ABCDRE,r第5页，共20页，2023年，2月20日，星期一二、闭合电路中的能量关系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？rERK内电路外电路E外=I2Rt2、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=I2rt3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功W=Eq＝EIt4、以上各能量之间有什么关系？第6页，共20页，2023年，2月20日，星期一结论：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或E=IR+Ir第7页，共20页，2023年，2月20日，星期一三、闭合电路欧姆定律２、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．这一关系叫做闭合电路欧姆定律。１、对纯电阻电路

第8页，共20页，2023年，2月20日，星期一说明：闭合电路欧姆定律：

1、是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.

2、是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.3、第9页，共20页，2023年，2月20日，星期一BDACABCDRE,rABR闭合电路中电势的变化情况第10页，共20页，2023年，2月20日，星期一电路中的电势变化情况说明：（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”。第11页，共20页，2023年，2月20日，星期一四、路端电压跟负载的关系

１、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:U=E-Ir把I＝E/(R+r)代人得第12页，共20页，2023年，2月20日，星期一２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时第13页，共20页，2023年，2月20日，星期一３、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：

称U—I图象I/AU/V●●（0E）（E/r0）0第14页，共20页，2023年，2月20日，星期一（2）图象的物理意义

①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．I/AU/V●●（0E）（E/r0）0第15页，共20页，2023年，2月20日，星期一五、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，所以由

得：1．电源提供的总功率（电源功率）：

2．电源的输出功率（外电路得到的功率）

3．电源内阻的热功率

说明：外电路可以是任何电路。第16页，共20页，2023年，2月20日，星期一oRP出Pmr4、电源的输出功率的讨论:电源输出功率随外电阻的变化而变化，对纯电阻电路可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，第17页，共20页，2023年，2月20日，星期一5、电源的供电效率:注意：闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，

η=50%。R大效率小第18页，共20页，2023年，2月20日，星期一例题:已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。ErR2R1解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。第19页，共20页，2023年，2月20日，星期一小结：１．电动势