鲁科版选修31闭合电路欧姆定律和逻辑电路第1节 闭合电路欧姆定律【省一等奖】

4.1闭合电路的欧姆定律一电源电动势二闭合电路欧姆定律电源电动势生活中的电池太阳电池干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池+++---+++++++++一、电源1、电源的内部电场如何？2、如果接入导线，如图所示，正电荷将怎样移动？3、导线中的电流方向？4、电源正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间的电压怎样变化？电源在这的作用是什么？5、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？6、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？1、电源的作用：从能量的角度看，电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。思考1、电池和发电机中的非静电力分别是什么？2、根据电源的作用，可以类比与我们生活中的什么物体？3、不同的电源中，非静电力做功的本领相同吗？一、电源2、电源的另一重要参数———内阻。二、电动势表征电源把其它形式的能转换成电能的本领电动势数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压1、电动势E课堂练习1、关于电源电动势，下列所法正确的是（）

A电动势由电源本身性质决定，与是否接入电路无关

B既与本身性质有关，同时也与外电路有关

C闭合电路里，电动势等于内、外电压之和

D路端电压不可能大于电源电动势ACD二、闭合电路的欧姆定律

想一想VS开关S闭合前后电压表的读数一样吗？为什么？二、闭合电路的构成：1、内电路：电源内部的电路。

（1）内阻r：内电路的电阻。

（2）内电压U内：内电路上的电势降落。2、外电路：电源外部的电路。

（1）外电阻R：外电路的电阻。

（2）路端电压[外电压]U外：外电路两端的电压。内电路S外电路三、闭合电路欧姆定律1、电动势E与U内、U外的关系：E=U内+U外2、闭合电路的欧姆定律（1）内容：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。（2）公式：欧姆(1787–1854)德国物理学家.1827年在实验中总结出来的。实践与探索AV闭合开关，使滑动变阻器的滑片向左滑动，则电流表和电压表的读数怎样变化？四、路端电压与负载的关系实验结论表明：当外电阻增大时，路端电压也跟随着增大。解析:根据I=E/（R+r）可知，当外电阻增大时,电路中总电阻增大,电流I减小，再由内电压Ir减小，根据U=E－Ir可知路端电压U增大2、两种特殊情况a.当外电路断路(R∞):Ｉ＝０,Ｕ＝Ｅ即断路时的路端电压等于电源电动势b.当电源两端短路(R=0):U=0,Ｉ＝Ｅ／ｒ注意：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想一想?3、路端电压U与电流I的关系图象UI0Er=0E/rU=E-Ir例:如图：R1=14Ω,R2=9Ω.当开关S切换到位置l时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电表的示数为I2=0.3A,求电源电动势额额E和内阻r。AR1R2S12ErAR1R2S12Er分析当S切换到位置l时：E=I1R+I1r(1)分析当S切换到位置l时：E=I1R+I1r(1)当S切换到位置2时：AR1R2S12ErE=I2R+I2r(2)由（1）、（2）式代入数据，有：E=3Vr=1Ω［说明］这两道例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法。E五、电源的输出功率

随外电阻

变化的规律．内损耗功率输出功率P输出P热I在电路中电源的总功率：电源提供的电功率为P=EI，输出的功率：外电路上的总功率为P输出=UI，内电路发热损耗的功率为P内损=I2r，介绍几个物理量在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设E、r是定值）向变化的外电阻供电时：输出的功率当R=r时，电源有Pmax=E2/4r

．我们也可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示．例

在图示电路中,电池的电动势E=5V,r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R0是可变电阻,在R0由0增加到400Ω的过程中,求:1.可变电阻的消耗热功率最大的条件和最大热功率2.电池的内阻和固定电阻R上消耗的最小热功率之和E=5Vr=10ΩR=90ΩR0解:1.将R看作内电阻的一部分,则r1=r+R=100Ω,当R0=100Ω时,可变电阻的消耗热功率最大为P=E2/4r1=25/400=1/16w2.R上消耗的热功率最小,则电流最小,总电阻最大,R0=400Ω,P=[E/(R0+R+r)]2(R+r)=0.01w课堂练习六、电源的效率随外电阻变化的规律

输出的功率电源的总功率η=由此可知：电源的效率随外电阻的增大而增大．

课堂小结：闭合电路欧姆定律几个重要的推论：（1）路端电压U随外电阻R变化的规律（2）电源的输出功率P

随外电阻