闭合电路欧姆定律ppt



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1、电路电路 电路的基本规律电路的基本规律(二)(二)闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 一、电源的电动势1电源是通过非静电力做功把的能转化成的装置2电动势:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E,单位:V.3电动势的物理含义:电动势表示电源本领的大小, 在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压4电动势是,需注意电动势不是电压标量标量 转化成电势能转化成电势能 把其它形式的能把其它形式的能电势能电势能 其它形式其它形式 二、闭合电路欧姆定律1闭合电路1组成电源内部是用电器、导线组成(2)内、外电压的关系:E2闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成,跟内、外电路的电阻
2、之和成反比反比 正比正比 外电路外电路 内电路内电路 (2 2)公式:闭合电路欧姆定律的表达式多种多)公式:闭合电路欧姆定律的表达式多种多样。样。 无论外电路为纯电阻还是非纯电阻,都可以无论外电路为纯电阻还是非纯电阻,都可以表表 达为达为E=UE=U外外+U+U内,内,或或E=UE=U外外+Ir +Ir 若外电路为纯电阻电路,则可以表达若外电路为纯电阻电路,则可以表达为为 ,或,或 3.3.全电路路端电压全电路路端电压 (1) (1) 全电路路端电压:电源的全电路路端电压:电源的_电压叫路端电压电压叫路端电压, ,在数值上等于在数值上等于_。正、负极之间正、负极之间外电路两端电压外电路两端电压
3、(2) 路端电压与外电阻的关系增大增大 例题例题一太阳能电池板,测得它的开路电压一太阳能电池板,测得它的开路电压为为800mV,短路电流为,短路电流为40mA.若将该电池板若将该电池板与一阻值为与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路,的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是则它的路端电压是( ) A0.10V B0.20V C0.30V D0.40VD(3).路端电压跟电流的关系(1)关系式:U.(2)用图象表示如图所示(其中纵轴截距为,横轴截距为,斜率的绝对值为)EIr 短路电流短路电流 电动势电动势 内阻内阻 图 (甲)图 (乙)例题例题如图如图 (甲甲)所示电路中,调节滑动变阻所示电路中,
4、调节滑动变阻器,通过电压表、电流表示数分别得到电源器,通过电压表、电流表示数分别得到电源路端电压和干路电流值,电源路端电压路端电压和干路电流值,电源路端电压U与干与干路电流路电流I关系图象如图关系图象如图 (乙乙)。则。则( )A电源电动势为电源电动势为E1.5VB电源内阻为电源内阻为r3.0 C电源内阻为电源内阻为r1.0D回路短路电流回路短路电流I00.5A图甲图甲图乙图乙AC二电路中的功率及效率问题二电路中的功率及效率问题小结小结 电路的功率和效率问题电路的功率和效率问题电源总功率电源总功率任意电路任意电路:P:P总总=EI=P=EI=P出出+P+P内内 纯电阻电路纯电阻电路: :电源内
5、部电源内部消耗的功率消耗的功率P P内内=I=I2 2r=Pr=P总总-P-P出出 22EPIRrRr总电源的电源的输出功率输出功率任意电路任意电路:P:P出出=UI=P=UI=P总总-P-P内内 纯电阻电路纯电阻电路: :222E RPI RR r出电源的效率电源的效率 任意电路任意电路: : 纯电阻电路纯电阻电路: :PU100%100%PE 出总R100%R r考点一电路动态变化的分考点一电路动态变化的分析析1、电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化, 一处变化又引起了一系列的变化2、判定总电阻变化情况的规律若开关的通、 断使串联的用电器增
6、多时, 电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小例图中滑动触头向下移动时判断各电表的示数变化情况。例图中滑动触头向下移动时判断各电表的示数变化情况。 V V1 1R R1 1A A2 2R R2 2V V2 2A A3 3R R3 3A A1 1解析:解析:触头触头R3R总总I干干U路路V1A1V2A2A33 闭合电路的动态分析闭合电路的动态分析方法:方法: 2如图所示,电动势为如图所示,电动势为E的电源与三个的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三,三个灯泡都能正常工作如果再合上个灯泡都能正常工作如果再合上S2,则,则下列表
7、述正确的是下列表述正确的是() A电源的总功率减小电源的总功率减小 BL1上消耗的功率增大上消耗的功率增大 C通过通过R1上的电流增大上的电流增大 D通过通过R3上的电流增大上的电流增大解析:电源不计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合 时,电路的外电阻 变小,电路电流变大,故 对;电源的输出功率 ,所以电源输出功率应该变大, 错误;因并联部分两端的电压 ,闭合 时 变大,所以 变小, 上消耗的功率变小,通过 的电流也是变小的,故 错误.答案: C【总结提升】【总结提升】电路动态分析的一般步骤电路动态分析的一般步骤(1)(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。明确局部电路变化时所引起
8、的局部电路电阻的变化。(2)(2)根据局部电路电阻的变化,确定电路的外电阻根据局部电路电阻的变化,确定电路的外电阻R R外总外总如何变化。如何变化。(3)(3)根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律 确定电路的总确定电路的总电流如何变化。电流如何变化。(4)(4)由由U U内内=I=I总总r r确定电源的内电压如何变化。确定电源的内电压如何变化。(5)(5)由由U=E-UU=E-U内内确定路端电压如何变化。确定路端电压如何变化。(6)(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。EI,Rr总外总闭合闭合电路中的功率电路中的功率 及效率问题及
9、效率问题 闭合电路中的功率和效率 1各部分功率关系分析 由EItI2RtI2rt知,EII2RI2r 其中EI为电源的总功率,I2r为电源内耗功率,I2R为外电路消耗功率,也是电源的输出功率(2)P出出与外电阻与外电阻R的函数的函数关系图象关系图象 如图所示,如图所示,当当Rr时,若时,若R增大,增大,P出出减小减小对一个确定的电源,除Rr 外,外电阻有两个值对应的输出功率相等,即(ER1r)2R1(ER2r)2R2,化简后得这两个阻值的关系为R1R2r2. 1要注意电源的最大输出功率与某一个定要注意电源的最大输出功率与某一个定值电阻消耗功率最大的区别,定值电阻消耗值电阻消耗功率最大的区别,定
10、值电阻消耗功率最大是当通过它的电流最大的时候功率最大是当通过它的电流最大的时候 2判断可变电阻的功率变化时,可将可变判断可变电阻的功率变化时,可将可变电阻以外的其他电阻均看作内阻电阻以外的其他电阻均看作内阻 特别提醒特别提醒3电源的效率(1)任意电路:P出P总100%UE100%(2)纯电阻电路:RRr100%11rR100%因此在纯电阻电路中 R 越大, 越大; 当 Rr 时, 电源有最大输出功率,效率仅为 50%【典例透析【典例透析1 1】直流电路如图所示,在滑动直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片变阻器的滑片P P向右移动时,有关电源的说向右移动时,有关电源的说法错误的是法错误的是( )
11、( )A.A.总功率一定减小总功率一定减小B.B.效率一定增大效率一定增大C.C.内部损耗功率一定减小内部损耗功率一定减小D.D.输出功率一定先增大后减小输出功率一定先增大后减小D D【解析】【解析】选选D D。当滑片。当滑片P P向右移动时,滑动变阻器连入电路中的向右移动时,滑动变阻器连入电路中的有效电阻值变大,使干路中的电流变小,内压变小,故总功率有效电阻值变大,使干路中的电流变小,内压变小,故总功率P P总总=EI=EI减小,选项减小,选项A A正确;效率正确;效率 即即增增大,选项大,选项B B正确;电源内部损耗的功率正确;电源内部损耗的功率P Pr r=I=I2 2r r减小,选项减