第03节研究闭合电路.pptx

1、7闭合电路的欧姆定律,第二章恒定电流,学习目标 1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和. 2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算. 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系.,一、知识回顾 1.电动势E= （在电源内部通过 做功，把 转换成 。） 2.欧姆定律 （U: I: R: ） 3.电功W= ，（适用范围： ），焦耳定律Q= ，（适用范围： ）。,W/q 非静电力 其他 形式的能 电势能,R=U/I 导体两端的电压 通过导体的电流,导体的电阻,UIt 所有情况 I2Rt 所有情况,(3)外电路： 的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻.,二、闭合电路的欧姆定

2、律 1.闭合电路的组成 (1)闭合电路是指由电源和 及导线组成的完整的电路. (2)内电路：如图所示， 的电路叫内电路， 的电阻叫内电阻.,用电器,电源内部,电源,电源外部,2.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的 成正比，跟_ 成反比. (2)表达式： . (3)适用条件：外电路为 电路.,电动势,内、外电路的电阻,之和,纯电阻,从能量关系推导闭合电路的欧姆定律 若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？ 内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？ 从降压角度推导闭合电路的欧姆定律 若电源电动势为E，电路中的电流为I，电源内阻分压多少？

3、外电路电阻分压多少？它们之间有怎样的关系？,知识深化 1.内、外电路中的电势变化 外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高. 2.闭合电路欧姆定律的几种表达形式 (1)电流形式：I ，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比. (2)电压形式：EIrIR或EU内U外，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和. (3)功率形式：IEIU外IU内或IEIU外I2r.,说明：I 或EIRIr只适用于外电路是纯电阻电路；EU外U内，既适合于外电路为纯电阻电路，也适合于非纯电阻电路.,解析开关S接通a时，EI1(R1r) 开关S

4、接通b时，EI2(R2r) 代入数据：E1(8r) E2(3r) 解得：E10 V，r2 ,例1如图所示，电阻R18 ，R23 ，当开关S接a点时，理想电流表示数为1 A；当开关S接b点时，理想电流表示数为2 A.求电源的电动势和内阻.,答案10 V2 ,三、路端电压与负载的关系 1.路端电压的表达式：U . 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R增大时，由I 可知电流I ，路端电压UEIr . (2)当外电阻R减小时，由I 可知电流I ，路端电压UEIr . (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为 ，U .即断路时的路端电压等于 .当电源短路时，外电阻R0，此时I .,EI

5、r,减小,增大,增大,减小,0,E,电源电动势,A.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 B.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变 C.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变 D.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小,例2如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是,解析由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D正确.,四、电源的UI图象 如图7所示是一条倾斜的直线，图象中

6、U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻.,例3(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是 A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 C.电源的短路电流为0.5 A D.电流为0.3 A时的外电阻是18 ,解析因该电源的UI图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r 2 .由闭合电路欧姆定律可得电流I0.3 A时，外电阻R r18 .故选A、D.,即学即用 1.判断下列说法的正误.

7、(1)EUIr适用于任何电路.( ) (2)某电源电动势为10 V，内阻为2 ，外接一线圈电阻为8 的电动机，则电路中的电流为1 A.( ) (3)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.( ) (4)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.( ) (5)外电路短路时，电路中的电流无穷大.( ),2.如图2所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R9 的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为_ .,1,图2,达标检测,1.(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻) A

8、.U随R的增大而减小 B.当R0时，U0 C.当电路断开时，I0，U0 D.当R增大时，U也会增大,1,2,3,4,2.(闭合电路欧姆定律的应用)(多选)如图10所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V.则下列说法正确的是 A.电阻R的阻值为4 B.电源的电动势为5 V C.电源的电动势为6 V D.电源的内阻为2 ,1,2,3,4,图10,当开关接a时，有EU1I1r，,1,2,3,4,当开关接b时，有EU2I2r，又U24 V，I21 A， 联立解得E6 V，r2 .,3.(电源的U

9、I图象的理解和应用)(多选)如图11所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知，以下说法正确的是 A.比值 表示外电路电阻 B.比值 表示电源内电阻 C.比值 表示电源电动势 D.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率,1,2,3,4,图11,解析由图象可知，D点对应的路端电压大小可以用DE表示，电路电流可以用OE表示，外电路电阻R ，故A正确； AC段表示电源内电压，CD表示电路电流，电源内阻r ， 故B正确； 电源的电动势EU内U外ACCOAO，故C错误； 电源的输出功率PU外ICOOESOCDE，故D正确.,1,2,3,4,4.(闭合电路欧姆定律的应用)如图12所示电路中，电池组的电动势E42 V，内阻r2 ，定值电阻R20 ，D是电动机，其线圈电阻R1 .电动机正常工作时，理想电压表示数为20 V.求： (1)通过定值电阻R的电流；,1,2,3,4,图12,答案1 A,解析由EUVURr可得R和电源内阻的电压之和为：URrEUV 由欧姆定律可得电路电流为： 故通