鲁科版必修三4.1闭合电路的欧姆定律课件（27张）

第1节

闭合电路欧姆定律干电池、蓄电池：化学能电能

各种各样的电源太阳能电池：太阳能电能1.什么是电源？2.电源电动势物理意义？把其他形式的能转换成电能的装置。电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。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。闭合电路内电路外电路ErSR2.闭合回路中的电流方向

在外电路中，电流方向由正极流向负极。组卷网在内电路中，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。3.电路中的电势变化情况BDACAB内部分析ABCD闭合电路电势（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”─BC

和DA

化学反应层。ErRS++

电流+电动势动画模拟电路中的电势变化情况1.在时间t内，外电路中电流做功产生的热为多少？设电源电动势为E，内阻为r，外电路的用电器都是纯电阻,阻值为R，闭合电路的电流为I。2.在时间t内，内电路中电流做功产生的热为多少？3.电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功？W=Eq=EIt4.根据能量守恒定律，以上各能量之间有什么关系？Q外=I2RtQ内=I2rt二、闭合电路欧姆定律说明：1.对纯电阻电路E

=IR＋I

r，即

1.U外=IR是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压。2.U内=Ir是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压。3.E

=IR＋I

rE=U外+U内。电动势等于内外电路电势降落之和。U内U外E结论：E=U外+U内ErRS++

电流+电动势动画模拟电路中的电势变化情况

RrSEIAVP1.路端电压：外电路两端的电压，也叫外电压，也就是电源正、负极间的电压。2.公式：对纯电阻电路三、路端电压与负载的关系（1）当外电阻

R增大时，根据

可知，电流

I减小(E和

r为定值)，内电压

Ir减小，根据

U外＝E－Ir可知路端电压

U外

增大。（2）当外电阻

R减小时，根据

可知电流

I增大，内电压Ir增大，根据U外＝E－Ir可知路端电压U外减小。3.路端电压

U外与外电阻

R之间的关系二、路端电压与电流的关系1.由U外＝E－Ir可知，U外－I图象是一条斜向下的直线，如图所示。

短路断路1.电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为P＝EI(普遍适用)(只适用于外电路为纯电阻的电路)2.电源内阻消耗功率：三、闭合电路中的功率和效率电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算式为P内＝I2r3．电源的输出功率

P出：外电路上消耗的功率，计算式为

P出＝IU外

(普遍适用)

(只适用于外电路为纯电阻的电路)4．输出功率随外电阻

R的变化关系：电源的输出功率为

5.电源的效率

(只适用于外电路为纯电阻的电路)

由上式可知，外电阻R越大，电源的效率越高。可以看出(1)当

R＝r时，电源的输出功率最大，

，此时电源效

率η＝50%；(2)当

R>r时，随着R的增大输出功率越来越小；(3)当

R<r时，随着R的增大输出功率越来越大；(4)P出与

R关系如图所示例3.如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为

R1＝2Ω时，电压表读数为

U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为

U2＝5V。求：(1)电源的电动势

E和内阻

r；(2)当电阻箱

R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值

Pm为多少？答案：(1)6V

1Ω

(2)1Ω

9W

根据欧姆定律确定串、并联电路的性质，来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况。四、电路的动态分析

串反并同法：即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论。(1)任一电阻

R阻值增大，必引起该电阻中电流

I的减小和该电阻两端电压

U的增大。

(2)任一电阻

R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流

I并

的增大和与之串联的各电阻电压

U串

的减小。例4.如图所示电路，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?电压表V1示数增大、V2示数增大；电流表A示数减小1.路端电压随外电路电阻R增大而增大断路:短路:2.路端电压U随电流I变化的图象（电源的伏安特性曲线）3.闭合电路中的功率和效率1.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U‒I图象，则下列说法中正确的是（）A.电动势E1=E2