2.7閉合電路歐姆定律.ppt

1、1,第二章 恒定電流,2.7 閉合電路的歐姆定律,1、什么是電源?,2、電源電動勢的概念?物理意義?,電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。,（1）定義：在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負極移到正極所做的功。,（2）意義：電動勢表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。,復(fù)習(xí)回顧,3、如何計算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能?,對于純電阻電路:,3,電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。只有用導(dǎo)線將電源、用電器連成閉合電路，電路中才有電流。那么電路中的電流大小與哪些因素有關(guān)?電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢?今天我們就學(xué)習(xí)這方面的知識。,引入新課,外電路:

2、電源外部的電路 (用電器和導(dǎo)線構(gòu)成).,內(nèi)電路,外電路,一、閉合電路,用導(dǎo)線把電源、用電器連成閉合電路.,1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：,內(nèi)電路: 電源內(nèi)部的電路.,2.閉合電路中的電流,在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負極移到正極，所以電流方向為負極流向正極。,在外電路中，電流方向由正極流向負極，沿電流方向電勢降低。,內(nèi)電路與外電路中的電流強度相同。,6,3.閉合電路中的電勢,在電源(干電池)的正負極附近存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢低處移到電勢高處，在這兩個反應(yīng)層中，沿電流方向電勢升高。在正負極之間，電源的內(nèi)阻中有電流，沿電流方向電勢降低.,7,3.

3、閉合電路中的電勢,(1)在外電路中，沿電流方向電勢降低。,(2)在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升”。,2.閉合電路中的電流,在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負極移到正極，所以電流方向為負極流向正極。,在外電路中，電流方向由正極流向負極，沿電流方向電勢降低。,內(nèi)電路與外電路中的電流強度相同。,9,部分電路歐姆定律: 導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比， 跟導(dǎo)體的電阻R成反比,閉合電路中的電流I與那些因素有關(guān)呢？,1、若外電路中的用電器都是純電阻R，在時間t內(nèi),外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?,2、內(nèi)電路也有電阻r，當(dāng)電流通

4、過內(nèi)電路時，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少?,討論,3、電流流經(jīng)電源時，在時間t內(nèi)非靜電力做多少功?,4、以上各能量之間有什么關(guān)系?,2.內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.,1.公式:,二、閉合電路歐姆定律,3.適用條件：外電路是純電阻電路.,說明：,1、U外是外電路上總的電勢降落，叫路端電壓.,2、U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上的電勢降落，叫內(nèi)電壓.,電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和,1、如圖，R1=14,R2=9,當(dāng)開關(guān)處于位置1時,電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時,電流表讀數(shù)I2=0.3A.求電源的電動勢E和內(nèi)電阻r.,13,當(dāng) S切換到位置l時：

5、,E=I1R1+I1r,(1),當(dāng) S切換到位置2時：,E=I2R2+I2r,(2),E=3V r =1,由（1）、（2）式代入數(shù)據(jù)，有：,解：分析 ,14,1.在所示的電路中,R1=14.0，R2=9.0,當(dāng)開關(guān)S扳到位置1時,電流表的示數(shù)為I1=0.20A;當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時,電流表的示數(shù)為I2=0.30A,求電流的電動勢和內(nèi)電阻.,如果沒有電流表，只有電壓表， 如何設(shè)計實驗測量電源的內(nèi)阻和電動勢?,一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法,15,1、如圖電路：,R增大，,R減小，,電流減小，,路端電壓增大,電流增大，,路端電壓減小,三、路端電壓U與負載R(或干路電流I)的關(guān)系,2、兩個特例：,

6、(2)外電路短路時,(1)外電路斷路時,16,3、路端電壓U隨電流I變化的圖象,(1)圖象的函數(shù)表達式,E,I短,在橫軸上的截距表示電源的短路電流,圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害,在縱軸上的截距表示電源的電動勢E斷路端電壓,(2)圖象的物理意義,斷路,短路,17,2、有兩節(jié)電池,它們的電動勢分別為E1和E2,內(nèi)電阻分別為r1和r2.將它們分別連成閉合電路,其外電路的電流I和路端電壓U的關(guān)系如圖所示,可以判定( ),AB,A.圖象交點所示狀態(tài), 兩電路的外電阻相等 B.E1E2,r1r2 C.圖象交點所示狀態(tài), 兩電路的電阻相等 D.E1E2,r1r2,18,由,得,

7、1.電源提供的功率(電源的總功率),四、閉合電路的功率,3.電源內(nèi)阻上的熱功率,4.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化,電源提供電能,外電路消耗的能量,內(nèi)電路消耗的電能,2.電源的輸出功率(外電路得到的功率),19,結(jié)論:電源的效率隨外電阻的增大而增大,5.電源的效率,對純電阻電路,電源的效率為:,6.電源最大輸出功率,電源的功率最大時，其效率只有50,20,練習(xí)1:如圖所示，圖線a是某一蓄電池組的伏安特 性曲線，圖線b是一只某種型號的定值電阻的伏安特 性曲線若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0，則這只 定值電阻的阻值為_?，F(xiàn)有4只這種規(guī)格的定 值電阻，可任意選取其中的若干只進行組合，作為 該蓄電池組的外電路，則

8、所組成的這些外電路中， 輸出功率最大時是_W。,解：由圖象可知蓄電池的 電動勢為20V。,由斜率關(guān)系知外電阻阻值 為6。,用3只這種電阻并聯(lián)作為外 電阻，外電阻等于2，因 此輸出功率最大為50W。,21,五、閉合電路的動態(tài)變化分析,全電路的動態(tài)分析的具體步驟: (1)判斷動態(tài)部分電阻、 全電路總電阻的變化. (2)判斷閉合電路總電流的變化. (3)依據(jù)U=E-Ir,判斷路端電壓的變化. (4)依據(jù)分壓、分流原理判斷動態(tài)部分的物理量的變化.,1.程序法,2.結(jié)論：串反并同,羊肉串拿反了，并且手被燙疼了！,22,2.如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點向左端移動時（ ）

9、A、電壓表的讀數(shù)增大,電流表的讀數(shù)減小 B、電壓表和電流表的讀數(shù)都增大 C、電壓表和電流表的讀數(shù)都減小 D、電流表的讀數(shù)增大， 電壓表的讀數(shù)減小,A,23,3.A燈與B燈電阻相同，當(dāng)變阻器滑片向下移動時，對兩燈明暗程度的變化判斷正確的是( ) A、A、B燈都變亮 B、A、B燈都變暗 C、A燈變亮，B燈變暗 D、A燈變暗，B燈變亮,B,24,六、含容電路的分析,思路方法：,1、電路穩(wěn)定后，電容兩端的電壓與之并聯(lián)部分電壓相同。,2、電路穩(wěn)定后，電容所在電路無電流,電容器相當(dāng)于斷路，與之串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，無電勢降落。,3、電路的電壓、電流變化時，會引起電容器的充放電，進而引起內(nèi)部電場的。,25,

10、4. 圖中,開關(guān)S1、S2均處于閉合狀態(tài),在分別斷開S1、S2 后的短暫過程中,關(guān)于流過電阻R1、R2的電流方向,以下判斷正確的是 ( ) A、若只斷開S1,流過R1 的電流方向為自左向右 B、若只斷開S1,流過R1 的電流方向為自右向左 C、若只斷開S2,流過R2 的電流方向為自左向右 D、若只斷開S2,流過R2 的電流方向為自右向左,AC,26,(1)I=1A,(2)Q=1.2X10-4C,5.如圖,E=10V,R1=4,R2=6,C=30F.電池內(nèi)阻可忽略. (1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流. (2)然后將開關(guān)S斷開,求這以后流過R1的總電量.,27,6.在如圖所示的電路中,電源

11、的電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0; R1=10, R2=10, R3=30, R4=35;電容器的電容C=100F.電容器原來不帶電.求接通電鍵S后流過R4的總電量.,Q=10-4C,28,1 、斷路的特點,電流為零，斷點的同側(cè)無電勢差，若只有一個斷點，斷點的兩端有電勢差,造成的結(jié)果,電路中的總電阻增大，干路上的電流減小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓增大,七、電路故障分析,29,2 、短路的特點,被短路的用電器兩端無電壓，用電器無電流流過,電路中總電阻減小，干路電流增大，被短路用電器不工作，與其串聯(lián)的用電器兩端電壓增大,造成的結(jié)果,30,7.如圖所示的電路中,電源電動勢為6V,當(dāng)開關(guān)接通后,燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V, Uad=0V, Ucd=6V, 由此可以判定 ( ) A、L1和L2 的燈絲都燒斷了 B、L1的燈絲燒斷 C、L2的燈絲燒斷 D、變阻器R斷路