人教高中物理选修31课件2.7闭合电路的欧姆定律共23

1、2.7 闭合电路的欧姆定律,回顾与思考,1、什么是电源？,2、电源电动势的概念?物理意义?,把其它形式的能转换成电能的装置。,（1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。,（2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。,3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？,W=IUt,对于纯电阻电路,学习目标,闭合电路的欧姆定律,描述闭合电路的基本物理量 用导线把电源、用电器连成一个闭合电路,内电路,外电路,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。,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，通过非静电力做功

2、使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。内电路一方面，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”。,2. 闭合电路的欧姆定律的推导,设电源电动势为E,内阻为r,与一个负载连成闭合电路，负载两端电压为U ,电路中电流为I ,通电时间为t：,化学能,电能,非静电力做功,电流做功,其它形式的能,根据能量守恒定律，有,根据I，R的关系，有,3.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。,电源电动势等于内、外电路电势降落之和,（2）表达式：,（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路,4. 对闭合电路的欧姆定律

3、几个变形式的理解 （1） ，对纯电阻和非纯电阻电路均适用； 只适用于纯电阻电路 （2）在纯电阻电路中， （3）在纯电阻电路中，外电阻发生变化时，不变的量是电源电动势E和内电阻 r 。,思考 1.判断下列说法的正误 （1）电源短路时，输出电流无线大。 （ ） （2）外电路电阻越大，输出电流越大。 （ ） （3）电源短路时，电源的内电压等于电动势。 （ ） （4）电源断路时，路端电压最大。 （ ）,路端电压与负载、电流的关系,路端电压与负载的关系,（1）当外电路断开时， R，I=0， U内=0， U外=,（2）当电源两端短路时， R0，I=/r， U=0，U内=,2. 路端电压与电流的关系,电源的

4、伏安特性曲线 路端电压U 随电流I 变化的图象,(1) 图象的函数,在横轴上的截距表示电源短路电流,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,在纵轴上的截距表示电源电动势E,(2)图象的意义,思考 2. 用电压表直接去测量电源两极的电压，这个电压是不是电源的电动势？什么情况下，可以认为所测电压等于电动势？ 不是，因为电压表直接去测电源两极的电压时，电压表相当于负载接入电路，所测电压实际是路端电压，小于电动势。但一般情况下，电压表内阻非常大，此时 U E ，故可近似测出电源的电动势。,闭合电路的功率和效率,电源的总功率 电源将其他形式的能转化为电能的功率， 电源的输出功率 对于

5、纯电阻电路，,3. 电源输出功率与外电阻R的函数图象 当R= r 时，电源输出功率最大 当R r 时，随R的增大输出功率越来越大； 当R r 时，随R的增大输出功率越来越小； 当P出Pmax时每个输出功率有两个可能的外电阻值， 且R1R2= r2,R2,4. 几种功率及相互关系,电路的动态分析,引起电路特性发生改变的三种情况 （1）滑动变阻器位置变化，使电路电阻发生变化。 （2）开关的闭合、断开或换向使电路结构发生变化。 （3）非理想电表的接入使电路结构发生变化。 2. 分析方法 基本思路：从局部到整体，再从整体到局部,某一电阻变化,连接关系,R外的变化,闭合电路欧姆定律,I总的变化 U端的变

6、化,串、并联的基本特点部分电路欧姆定律,I分的变化 U分的变化,3. 变化规律：“串反关同” “并同”：是指某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大（减小） “串反”：是指某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小（增大）. “串反并同”法则的应用条件：单变量电路,含有电容器的电路,电路特点 当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流。一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个电阻无限大的元件，相当于断路。,2. 若求电容器所带电荷量，可用理想电压表代替，此电压表即为电容器两端的电压。 由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，电阻相当于导线 当电容器和电阻并联后接入电路，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。,课堂小结,巩固训练,例1有两节电池，它们的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2。将它们分别连成闭合电路，其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示，可以判定（ ）A. 图象交点所示状态， 两电路的外电阻相等B. E1E2，r1r2C. 图象交点所示状态， 两电路的电阻相等D. E1E2，r1r2,AB,例2.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为