高中物理-恒定电律课件-新人教版选修3

第二章恒定电流2.7闭合电路欧姆定律第一页，编辑于星期五：十一点十分。新课引入前面讲了两种电路结构：串联、并联及其混联电路，并研究例他们U、I、R特点和规律，但我们看他们的电流，均是有始有终的，这种电路，我们称之为局部电路，其中电流的决定关系我们叫局部电路欧姆定律。实际上的任何电路都包括电源和用电器，电流在其中是闭合的，这样的电路我们称之为闭合电路。为研究的方便，我们把其中电源两极之间的电路叫内电路、两极之外的电路叫外电路。 在闭合电路中，电流的决定关系是怎样的，这就是本节课要学习的闭合电路欧姆定律。第二页，编辑于星期五：十一点十分。电动势E内电压U内外电压U外根据电路闭合的特点，它们的关系是：E=U内+U外E=Ir+U外E=Ir+IR外从电路闭合的特点研究闭合电路中电流的决定关系第三页，编辑于星期五：十一点十分。电动势E内电压U内外电压U外这个关系也能从能的转化角度导出设电路电流为I，在t时间内电源搬移的电荷量非静电力做功转化得到的电能内电阻消耗的电能外电路消耗的电能q=ItW非=qE=EItW=U内It=I2rtW=U外It=I2Rt根据能的转化和守恒EIt=U内It+U外ItE=U内+U外E=Ir+U外E=Ir+IR外第四页，编辑于星期五：十一点十分。一、闭合电路欧姆定律1.E=U内+U外E=Ir+U外2.E=Ir+IR外含义也可写成含义闭合电路欧姆定律第五页，编辑于星期五：十一点十分。练习.如图，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻r。sE、rR1AR212假设只有电压表？假设既有电压表，又有电流表？测量电源电动势和内阻的方案第六页，编辑于星期五：十一点十分。二、路端电压与干路电流的关系〔任意外电路〕如触头向左滑动，电压表读数如何变化？直接：U外=IR？转移法：U外=E-Ir动态分析思路：R局部→R总→I干→U外→串并联电路特点分析外电压U外与干路电流I干图像：1.画图？〔依据？〕2.研究图像①与纵轴交点含义②与横轴交点含义③斜率含义EI短×=E/rr实验数据的处理第七页，编辑于星期五：十一点十分。二、路端电压与外电阻的关系〔纯电阻外电路〕如触头向左滑动，电压表读数如何变化？直接：U外=IR？U外=图像：E=4V、r=0.5ΩU=4V第八页，编辑于星期五：十一点十分。例：如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为

V,内阻为

Ω0.5U/VI/AO1232463第九页，编辑于星期五：十一点十分。例：如以以下图，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向左端移动时〔〕A、电压表的读数增大，电流表的读数减小B、电压表和电流表的读数都增大C、电压表和电流表的读数都减小D、电流表的读数增大，电压表的读数减小

AE、rR1AVR2R3P第十页，编辑于星期五：十一点十分。三、电源的输出功率的讨论1.P输出—I干关系〔任意外电路〕①P输出=U外I干U外是I干的隐函数……×②P输出=EI-I2r转移法：能的转化和守恒定律③极值条件和极值I=E/2rP输出=-I2r+EIPmax=E/2r图像第十一页，编辑于星期五：十一点十分。三、电源的输出功率的讨论2.P输出—R外关系〔纯电阻外电路〕①P输出=I2R②P输出=I为R的隐函数③极值条件及极值P输出=R=rPmax=④图像R=0，P输出=0R=∞，P输出=00P输出R外R=rE=4V、r=0.5Ω第十二页，编辑于星期五：十一点十分。例：电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的选项是()ACDA．电源的路端电压一定逐渐变小B．电源的输出功率一定逐渐变小C．电源内部消耗的功率一定逐渐变大D．电源的供电效率一定逐渐变小第十三页，编辑于星期五：十一点十分。例：如以以下图的电路中,电源的电动势为2V,内阻为0.5Ω,R0为2Ω,变阻器的阻值变化范围为0~10Ω,求:(1)变阻器阻值多大时,R0消耗的功率最大？(2)变阻器阻值多大时,变阻器消耗的功率最大.其最大功率为多少?R0ErR(1)R=0时,R0功率最大(2)R=2.5Ω时,变阻器消耗的功率最大.Pm=0.4W外电阻内化、内电阻外化第十四页，编辑于星期五：十一点十分。六、含容电路的分析思路方法：1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路2、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端的电压就是所在支路两端的电压3、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化第十五页，编辑于星期五：十一点十分。R1R2CsE(1)I=1A(2)Q=1.2X10-4C16.如图,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.电池内阻可忽略.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电量.第十六页，编辑于星期五：十一点十分。6．如以以下图，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线.抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.假设A、B的横坐标为1A，那么AB线段表示的功率等于〔〕A．1WB．3WC．2WD．2.5WC第十七页，编辑于星期五：十一点十分。7．如以以下图的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是〔〕A．L1灯灯丝烧断B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器被击穿短路B第十八页，编辑于星期五：十一点十分。8．调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中（）A．通过R1的电流增加，增加量一定等于ΔU/R1B．R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔUC．通过R2的电流减小，但减少量一定小ΔU/R2D．路端电压增加，增加量一定等于ΔUAC第十九页，编辑于星期五：十一点十分。9．如下右图所示的电路中