閉合電路歐姆定律

1、 歐姆定律歐姆定律 部分電路部分電路全電路全電路( (閉合電路閉合電路) )閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律基本概念基本概念1 1、閉合電路（又稱全電路）、閉合電路（又稱全電路）外電路：電源外部電路外電路：電源外部電路內(nèi)電路：電源內(nèi)部電路內(nèi)電路：電源內(nèi)部電路2 2、外電阻和內(nèi)阻、外電阻和內(nèi)阻外電阻（外電阻（R R）：外電路的總電阻）：外電路的總電阻內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻（內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻（r r）：內(nèi)電路的電阻）：內(nèi)電路的電阻3 3、外電壓和內(nèi)電壓、外電壓和內(nèi)電壓外電壓（又稱路端電壓）（外電壓（又稱路端電壓）（U U外外或或U U）：外電路）：外電路的總電壓的總電壓內(nèi)電壓（內(nèi)電壓（U U內(nèi)內(nèi)）：內(nèi)電

2、路的電壓）：內(nèi)電路的電壓（）內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動（）內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟電路的電阻成反比勢成正比，跟電路的電阻成反比（）表達式：（）表達式：R，r r閉合電路歐姆定律表達閉合電路歐姆定律表達r rREI（）閉合電路歐姆定律適用條件：（）閉合電路歐姆定律適用條件：純電阻電路純電阻電路（）推論（）推論內(nèi)外UUE（普適）（普適）IrERV，r rEr r例如圖所示，如圖所示，R R1 1=5=5，R R2 2 =9 =9，當開關(guān)，當開關(guān)S S斷開斷開時，電流表的示數(shù)為時，電流表的示數(shù)為0.2A0.2A，當開關(guān)，當開關(guān)S S閉合時，電閉合時，電流表的示數(shù)為流表的示數(shù)

3、為0.3A0.3A，理想電源：理想電源：內(nèi)阻不計的電源，即內(nèi)阻不計的電源，即r r0 0一般無特殊說明的，是實際一般無特殊說明的，是實際電源。電源。求電源的電動勢和內(nèi)電阻求電源的電動勢和內(nèi)電阻 。 答案：答案：E=3V,r=1例例電源由電源由4 4個干電池串聯(lián)個干電池串聯(lián)而成，理想電壓表，開而成，理想電壓表，開關(guān)關(guān)S S斷開時，電壓表的斷開時，電壓表的示數(shù)是示數(shù)是4.8V4.8V，S S閉合時閉合時，電壓表的示數(shù)是，電壓表的示數(shù)是3.6V.3.6V.已知已知R R1 1=R=R2 2=4=4，求每個電池的電動勢和求每個電池的電動勢和內(nèi)電阻內(nèi)電阻. . 答案：答案：E=1.8V,r=0.5補充：

4、補充： 1 1、閉合電路的電勢變化、閉合電路的電勢變化（1 1）在電路中，電流每經(jīng)一個電阻（負載）電）在電路中，電流每經(jīng)一個電阻（負載）電勢降落勢降落（2 2）在內(nèi)電路中，因非靜電力做功，電流由低）在內(nèi)電路中，因非靜電力做功，電流由低電勢流向高電勢，即電源內(nèi)部電勢變高。電勢流向高電勢，即電源內(nèi)部電勢變高。（3 3）整個回路，電勢差為）整個回路，電勢差為0 0補、閉合電路關(guān)系補、閉合電路關(guān)系 U UE EIrIr注意：只有當外電路斷路時，外電壓才等于電動勢注意：只有當外電路斷路時，外電壓才等于電動勢，即，即EUEU U UI I圖線圖線UIE0I0開路電壓，即開路電壓，即路端電壓路端電壓短路電流

5、短路電流I I0 0例與練例與練 1 1、如圖所示，在同一坐標系中畫出、如圖所示，在同一坐標系中畫出a a、b b、c c三個三個電源的電源的U U一一I I圖象，其中圖象，其中a a和和c c的圖象平行，下列說的圖象平行，下列說法中正確的是法中正確的是 （ ） A A E Ea aErrb b C C E Ea aEEc c，r ra a=r=rc c DD E Eb bEEc c，r rb b=r=rc ccbaEEEbcarrr補：電功、電功率、焦耳定律補：電功、電功率、焦耳定律電功：電流做功，實質(zhì)是電路中恒定電場對電功：電流做功，實質(zhì)是電路中恒定電場對對載流子的靜電力做功對載流子的靜電

6、力做功qU (UqU (U為路端電壓）為路端電壓）t t電功率：電功率：P Pt=UIt=UI 對純電阻電路：對純電阻電路：RtIt2R RU Ut t2 2RI2R RU U2 2 焦耳定律：焦耳定律：焦耳通過實驗研究得到，電流做功產(chǎn)生焦耳通過實驗研究得到，電流做功產(chǎn)生的熱量的熱量RtI2若是純電阻電路有：若是純電阻電路有：t tRtI2即電熱等于電功即電熱等于電功若是非純電阻電路：若是非純電阻電路：t tRtI2即電熱小于電功即電熱小于電功（普適）（普適）補、閉合電路的能量轉(zhuǎn)化補、閉合電路的能量轉(zhuǎn)化 1 1、電源內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化、電源內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化在電源內(nèi)，通過非靜電力移動電荷作在電源內(nèi)，通過非

7、靜電力移動電荷作正功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。正功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 2 2、電路中的能量轉(zhuǎn)化：、電路中的能量轉(zhuǎn)化：在電路中，電流對用電器作功（即電在電路中，電流對用電器作功（即電場力移動電荷作正功）將電能轉(zhuǎn)化為其他場力移動電荷作正功）將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。形式的能。例例1 1、如圖所示，電源的總功率為、如圖所示，電源的總功率為40W40W，電阻，電阻R R1 1=4=4 ，R R2 2=6=6 ，電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻r=0.4r=0.4 ，電源輸出，電源輸出功率功率P P出為出為37.5W37.5W。求：。求：（1 1）電源的電動勢；）電源的電動勢；（2 2）R R3 3的阻值；的

8、阻值；（3 3）a a、b b兩點間的電壓兩點間的電壓2.5WP總PPrrIPr2AI5 . 216VI總PE 2.4R126VIRU1212Vr9IUEU1236 . 3R33IUV6UU12ab, ,電路中的能量守恒思想電路中的能量守恒思想EIEIU U內(nèi)內(nèi)I IU U外外I I即：即：P P總總P P內(nèi)內(nèi)P P外外內(nèi)外UUE例例2 2、如圖所示，直流電動機、如圖所示，直流電動機MM的線圈電阻為的線圈電阻為R R0 022，電阻，電阻R=10R=10，電源電動勢，電源電動勢E=36VE=36V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r r11，電壓表讀數(shù)為，電壓表讀數(shù)為25V25V，求：，求： （1 1）通過電動

9、機的電流是多少？）通過電動機的電流是多少？ （2 2）電動機的輸出功率是多少？）電動機的輸出功率是多少？ ArRUEI1WRIUIP2302例例3 3、如圖所示，電阻、如圖所示，電阻R R1 188，電動機繞組電阻，電動機繞組電阻R R0 022，當電鍵，當電鍵K K斷開時，電阻斷開時，電阻R R1 1消耗的電功率是消耗的電功率是2.88W2.88W；當電鍵閉合時，電阻；當電鍵閉合時，電阻R R1 1消耗的電功率是消耗的電功率是2W2W，若電源的電動勢為，若電源的電動勢為6V6V，求電鍵閉合時，電，求電鍵閉合時，電動機輸出的機械功率和機械效率。動機輸出的機械功率和機械效率。 ARPI6 . 0

10、111VRIU8 . 4111VU2 . 1UE1內(nèi)21IUr內(nèi)ARPI5 . 0111VRIU4111ArUEI11AIII5 . 012WRIIUP5 . 102221機%755 . 045 . 1總機PPUIP 出RI2RrRE2)(rEPrm4R2時，最大值當rRrRE222rE42討論：電源的輸出功率討論：電源的輸出功率RRrrRE2222電源輸出功率是外電阻的函數(shù)電源輸出功率是外電阻的函數(shù)例、如圖所示，電源的電動勢例、如圖所示，電源的電動勢E =6VE =6V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r r =4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的阻值變化范圍是的阻值變化范圍是010010。求：求：（

11、1 1）電源的最大輸出功率）電源的最大輸出功率（2 2）R R1 1上消耗的最大功率上消耗的最大功率（3 3）R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。等效電源等效電源基本方法基本方法: :物理原理物理原理借助數(shù)學(xué)工具求極值借助數(shù)學(xué)工具求極值. .不死記！不死記！若若R R1 1= = ，求（），求（）閉合電路歐姆定律的運用閉合電路歐姆定律的運用 例：例：、如圖所示的電路中，電源的電動、如圖所示的電路中，電源的電動勢勢E=9VE=9V，內(nèi)阻未知，內(nèi)阻未知，R R1 1=5=5，R R2 2=12=12，L L為為規(guī)格規(guī)格“6V6V，3w”3w”的燈泡，開關(guān)的燈泡，開關(guān)S S斷開時，燈斷開

12、時，燈泡恰好正常發(fā)光泡恰好正常發(fā)光不考慮溫度對燈泡電阻不考慮溫度對燈泡電阻的影響的影響求：求：1 1）燈泡的額定電流和和燈絲電阻）燈泡的額定電流和和燈絲電阻2 2）電源的內(nèi)阻）電源的內(nèi)阻3 3）開關(guān)）開關(guān)S S閉合時，燈泡實際消耗的功率閉合時，燈泡實際消耗的功率一、常規(guī)題一、常規(guī)題. . 電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻r=0.4r=0.4 . .當電鍵閉合時，當電鍵閉合時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.5 A1.5 A和和2 V.2 V.求求: :（1 1）電源電動勢為多大）電源電動勢為多大? ? （2 2）電鍵斷開時）電鍵斷開時, ,干路上電流大小為多少干路上電流大小為多少? ?

13、 二、等效電路二、等效電路練習(xí)：練習(xí)：S S1 1、S S2 2均閉合時的電均閉合時的電路結(jié)構(gòu)如何？路結(jié)構(gòu)如何？三，電路動態(tài)分析三，電路動態(tài)分析RI內(nèi)U外UR即I外UrREIIrU 內(nèi)內(nèi)外UUE RV，r r例與練例與練 1 1、在如圖所示的電路中，電源內(nèi)電阻、在如圖所示的電路中，電源內(nèi)電阻r0r0，當，當滑動變阻器滑動變阻器R R 滑動頭向右移動時，滑動頭向右移動時，R R 、R R 兩端兩端的電壓的電壓U U 、U U 將如何變化？（將如何變化？（ ） A AU U 變大，變大，U U 變大變大 B BU U 變小，變小，U U 變小變小 C CU U 變大，變大，U U 變小變小 DDU

14、 U 變小，變小，U U 變大變大例與練例與練 2 2、如右圖所示，電源內(nèi)電阻、如右圖所示，電源內(nèi)電阻r0r0，當滑動變阻，當滑動變阻器滑動頭器滑動頭R R 向左移動時，電流表向左移動時，電流表A A 、A A 的讀數(shù)將的讀數(shù)將 （ ） A AA A 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，A A 的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大 B BA A 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，A A 的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小 C CA A 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，A A 的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小 DDA A 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，A A 的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大等效電源等效電源3 3、在右圖所示的電路中，當滑動變阻器、在右圖所示的電路中，當滑動變阻器R

15、R3 3滑動頭滑動頭向上移動時，電流表和電壓表的讀數(shù)如何變化？向上移動時，電流表和電壓表的讀數(shù)如何變化？（ ） A AA A的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，V V的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大 B BA A的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，V V的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小 C CA A的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，V V的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小 DDA A的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，V V的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大經(jīng)驗總結(jié)經(jīng)驗總結(jié): :”串反并同串反并同”法法前提前提: :串串并聯(lián)關(guān)系并聯(lián)關(guān)系比較清晰比較清晰. .練：如圖所示，電源電動勢為練：如圖所示，電源電動勢為E E，內(nèi)電阻為，內(nèi)電阻為r r當滑動變阻器的觸片當滑動變阻器的觸片P P從右端滑

16、到左端時，從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)現(xiàn)電壓表V1V1、V2V2示數(shù)變化的絕對值分別為示數(shù)變化的絕對值分別為UU1 1和和UU2 2，下列說法中正確的是，下列說法中正確的是A.A.小燈泡小燈泡L L1 1、L L3 3變暗，變暗，L L2 2變亮變亮B.B.小燈泡小燈泡L L3 3變暗，變暗，L L1 1、L L2 2變亮變亮C.C.UU111UU2 2V V2 2V V1 1L L1 1L L2 2L L3 3P P四，含容電路四，含容電路、在如圖所示的電路中，電源提供的電壓、在如圖所示的電路中，電源提供的電壓U=20VU=20V保持不變，保持不變，R R1 1=10=10，R R2 2=

17、15=15，R R3 3=30=30，R R4 4=5=5，電容器的電容，電容器的電容C=100FC=100F求：（求：（1 1）開關(guān)）開關(guān)S S閉合前，電容器所帶的電荷閉合前，電容器所帶的電荷量；量；2 2）閉合開關(guān)）閉合開關(guān)S S后流過后流過R R3 3的總電荷量的總電荷量電阻的決定因素與電阻的測量電阻的決定因素與電阻的測量（1 1）思考：影響電阻大小的因素可能有哪些呢）思考：影響電阻大小的因素可能有哪些呢? ?（2 2）解決辦法）解決辦法控制變量法控制變量法（材料、長度、橫截面積、溫度（材料、長度、橫截面積、溫度）AVRX導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長度成正比導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長度成正比導(dǎo)線的電阻

18、與導(dǎo)線的橫截面積成反比導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的橫截面積成反比材料不同，導(dǎo)線的電阻不同。材料不同，導(dǎo)線的電阻不同。即導(dǎo)線的電阻與構(gòu)成導(dǎo)線的材料有關(guān)即導(dǎo)線的電阻與構(gòu)成導(dǎo)線的材料有關(guān)1 1、取材料、橫截面積相同，長度不同，溫度相同：、取材料、橫截面積相同，長度不同，溫度相同：2 2、取材料、長度相同，橫截面積不同，溫度相同：、取材料、長度相同，橫截面積不同，溫度相同：3 3、取長度、橫截面積相同，材料不同，溫度相同：、取長度、橫截面積相同，材料不同，溫度相同： 1 1、內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻、內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻R R跟它的長度跟它的長度L L成正比，成正比，跟它的橫截面積跟它的橫截面積S S成反比。成反比。一一

19、電阻定律電阻定律2 2、公式：、公式：R RL / SL / S 說明：說明：是比例常量是比例常量比例常量比例常量與導(dǎo)體材料有關(guān)，它是反映材料導(dǎo)電與導(dǎo)體材料有關(guān)，它是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。性能的物理量，稱為材料的電阻率。 例例1 1、有一粗細均勻的導(dǎo)線，電阻為歐、有一粗細均勻的導(dǎo)線，電阻為歐姆，將它拉伸為原來倍的長度姆，將它拉伸為原來倍的長度( (仍粗細仍粗細均勻均勻) )，問電阻變?yōu)槎嗌?？，問電阻變?yōu)槎嗌伲?練習(xí)、把一根粗細均勻且電阻是練習(xí)、把一根粗細均勻且電阻是1616的金的金屬絲截成等長的屬絲截成等長的1010段，再把這段，再把這1010段金屬段金屬絲并聯(lián)起來，這樣

20、并聯(lián)的一組金屬絲的絲并聯(lián)起來，這樣并聯(lián)的一組金屬絲的電阻是（電阻是（ ）A A、0.160.16 B B、1.61.6 C C、1616 D D、16001600 3 3、電阻率（、電阻率（ ）意義：反映材料的導(dǎo)電性能意義：反映材料的導(dǎo)電性能與與R R、S S、L L無關(guān)，是由材料本身決定的，材料無關(guān)，是由材料本身決定的，材料不同、不同、不同不同單位：單位： m m電阻電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用大量，電阻大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用大電阻率電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能好差的物理量，是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能好差的物理量，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好電阻率小的材料導(dǎo)電性能好 材料電阻率與溫度的關(guān)系材料電阻率與溫度的關(guān)系1 1、金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大。電