第七节1 闭合电路欧姆定律.



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1、复习回顾复习回顾: :1 1、什么是电源?、什么是电源?2 2、电源电动势的概念、电源电动势的概念? ?物理意义物理意义? ?把其它形式的能转换成电能的装置。把其它形式的能转换成电能的装置。(1 1)定义:在电源内部移送电荷)定义:在电源内部移送电荷q q非静电力非静电力所做的功与所搬运电荷量所做的功与所搬运电荷量q q的比值。的比值。(2 2)意义:电动势表示电源将其他形式的能)意义:电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领。转化为电能的本领。3 3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能?、如何计算电路中电能转化为其它形式的能?W = I U t对于纯电阻电路对于纯电阻电路22UW=IU
2、t=I Rt=Rt一、闭合电路一、闭合电路: :1 1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路外电路: :电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路. .内电路内电路: :电源内部是内电路电源内部是内电路. .闭合电路闭合电路部分电路部分电路rERK内电路内电路外电路外电路 在在外电路外电路中,电流方向由正极中,电流方向由正极流向负极流向负极 在在内电路内电路中,即在电源内部,中,即在电源内部,通过通过非静电力做功非静电力做功使正电荷由负极使正电荷由负极移到正极,所以电流方向为负极流移到正极,所以电流方向为负极流向正极。向正极。
3、2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向 内内电路与电路与外外电路中的总电流是电路中的总电流是相相同同的。的。3 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况(1 1)在外电路中,沿电流方向电势降低。在外电路中,沿电流方向电势降低。(2 2)在内电路中,一方面,存在内阻,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电势也降低;另一方面,在,在反应层沿反应层沿电流方向存在电势电流方向存在电势“跃升跃升”。abcda bbdac讨论讨论1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R R,在时间,在时间t t内外内外电路中有多少电能转化为内能?
4、电路中有多少电能转化为内能?rERK内电路内电路外电路外电路Q外外=I2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r,当电流通过内,当电流通过内电路时,也有一部分电能转化为内能,电路时,也有一部分电能转化为内能,是多少?是多少?Q内内=I2rt3 3、电流流经电源时,在时间、电流流经电源时,在时间t t内内非静电力做多少功非静电力做多少功W=EqEIt4 4、以上各能量之间有什么关系?、以上各能量之间有什么关系? 根据能量守恒定律,非静电力做的根据能量守恒定律,非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和。其他形式的能的总和。W=Q外外+Q
5、内内即:即:EIt=I2Rt+I2rt、表述:闭合电路中的电流跟电源、表述:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE 即rREI二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律rREIIrIRE 说明:说明:二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律:IRU外 1 1、 是外电路上总的电势是外电路上总的电势降落,习惯上叫降落,习惯上叫路端电压路端电压. .也叫外也叫外电压电压IrU内 2 2、 是内电路上的电势降是内电路上的电势降落,习惯上叫落,习惯上叫内电压内电压. . E=U +UE
6、IR Ir外内3、外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路:、如图电路:R R增大,增大,R R减小,减小,路端电压路端电压: :IrEU三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系、两个特例:、两个特例:(2 2)外电路)外电路短路短路时时/00RIE rU端,0RIE 端,U(1 1)外电路)外电路断路断路时时E、rsRAVE、rAVE、rAVI I减小,减小,外压增大外压增大I I增大,增大,外压减小外压减小内压减小,内压减小,内压增大,内压增大,、电源的外特性曲线、电源的外特性曲线路端电压路端电压U U 随电流随电流I I变化的图象变化的图象 (1 1)图象的
7、函数表达:)图象的函数表达: IrEUIrEUrEI/短在横轴上的截距在横轴上的截距表示电表示电源源的短路电流的短路电流(2 2)图象的)图象的物理意义:物理意义: 在纵轴上的截距表示在纵轴上的截距表示电源的电动势电源的电动势E E 图象斜率的绝对值表示图象斜率的绝对值表示电源的内阻电源的内阻,内阻越大,内阻越大,图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害小结小结1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系: IrEU(1 1)表述:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正)表述: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比,跟内、外电
8、路的电阻之和成反比(2 2)表达式)表达式(1 1)路端电压随外电路电阻)路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大断路:断路:短路:短路:(2 2)路端电压)路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 IrEU/00RIE rU端,0RIE 端,U1 1、 如图,如图,1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A;当;当开关处于位置开关处于位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A求电源的电动势求电源的电动势E E和内电阻和内电阻r r。1AR1R22Er
9、课堂训练课堂训练E = 3V E = 3V r = 1r = 1课堂训练课堂训练2 2、如图,如图,R R0.80.8当开关当开关S S断开时电压断开时电压表的读数为表的读数为1.5V1.5V;当开关;当开关S S闭合时电压闭合时电压表的读数表的读数为为1.2V1.2V。则。则该电源的电动势该电源的电动势和内电阻分别为多少和内电阻分别为多少? ?3 3、如图是某电源的路端电压、如图是某电源的路端电压U U随干路电流随干路电流I I的变化图象的变化图象, ,由图象可知由图象可知, ,该电源的电动该电源的电动势为势为 V,V,内阻为内阻为 U/VI/AO1232464 4、有两节电池、有两节电池,
10、 ,它们的电动势分别为它们的电动势分别为E E1 1和和E E2 2, ,内电阻分别为内电阻分别为r r1 1和和r r2 2. .将它们分别连成闭将它们分别连成闭合电路合电路, ,其外电路的电流其外电路的电流I I和路端电压和路端电压U U的关系如图所示的关系如图所示, ,可以判定可以判定( )( )UIO12A.A.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的外电阻相等两电路的外电阻相等B.EB.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2C.C.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的电阻相等两电路的电阻相等D.ED.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2 第二课时第二课时
11、 闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的应用内出总内内出总三个功率关系:内电阻功率:外电路功率:电源总功率:PPP)(IUIP)()(EUIP)(EIP)(222drcrRRbarr4EPR2M时,当0RPrPM讨论:讨论:1 1、电源最大输出功率、电源最大输出功率RIIUP222)(rRRErRrRE4)(22R1R2 (2 2)当输出功率不是最大值时,外电阻有两个值R1、R2,且R1R2=r2。(1 1)结论:结论:结论:结论:电源的效率随外电阻的增大而增大电源的效率随外电阻的增大而增大2 2电源的工作效率电源的工作效率%100总出PP%100EU外对纯电阻电路对纯电阻电路, ,电源的效