高中物理選修3-1閉合電路的歐姆定律

閉合電路的歐姆定律

(第1課時)

重慶市石柱中學校姚國均2023/2/3第1頁（共31頁）bdacabABCDRE,r2023/2/3第2頁（共31頁）電路中電勢降落關系U內U外E結論：E=U外+U內ErRS++

電流+電動勢2023/2/3第3頁（共31頁）一、閉合回路中的能量轉化關系1、若外電路中的用電器都是純電阻R，在時間t內外電路中有多少電能轉化為內能？rERK內電路外電路Q外=I2Rt2、內電路也有電阻r，當電流通過內電路時，也有一部分電能轉化為內能，是多少？Q內=I2rt3、電流流經電源時，在時間t內非靜電力做多少功W=Uq=Eq＝EIt4、以上各能量之間有什么關系？2023/2/3第4頁（共31頁）

根據能量守恒定律，非靜電力做的功應該等于內外電路中電能轉化為其他形式的能的總和。W=Q外+Q內即：EIt=I2Rt+I2rt2023/2/3第5頁（共31頁）EI=I2R+I2rE=IR+Ir２、表述：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比．１、二、閉合電路歐姆定律2023/2/3第6頁（共31頁）說明：

2、是外電路上總的電勢降落，習慣上叫路端電壓.

3、是內電路上的電勢降落，習慣上叫內電壓.4、

1、只適用于純電阻電路2023/2/3第7頁（共31頁）

外電路兩端的電壓叫路端電壓．１、電路：R增大，電流減小，路端電壓增大R減小，電流增大，路端電壓減小路端電壓:三、路端電壓跟負載的關系2023/2/3第8頁（共31頁）２、兩個特例（2）外電路短路時（1）外電路斷路時2023/2/3第9頁（共31頁）【例1】如圖，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,當開關處于位置1時,理想電流表讀I1=0.2A；當開關處于位置2時,電流表讀I2=0.3A,求電源的電動勢E和內電阻r。1AR1R22ErE=3Vr=1Ω2023/2/3第10頁（共31頁）【例2】如圖，R＝0.8Ω當開關S斷開時電壓表的讀數為1.5V；當開關S閉合時電壓表的讀數為1.2V則該電源的電動勢和內電阻分別為多少?E=1.5V，r=0.2Ω2023/2/3第11頁（共31頁）四、電源的外特性曲線——路端電壓U隨電流I變化的圖象．（1）圖象的函數表達：

2023/2/3第12頁（共31頁）（2）圖象的物理意義

①在縱軸上的截距表示電源的電動勢E．

②在橫軸上的截距表示電源的短路電流③圖象斜率的絕對值表示電源的內阻，內阻越大，圖線傾斜得越厲害．2023/2/3第13頁（共31頁）AB【例3】2023/2/3第14頁（共31頁）AC【例4】2023/2/3第15頁（共31頁）閉合電路的歐姆定律

(第2課時)

重慶市石柱中學校姚國均2023/2/3第16頁（共31頁）六、電池組的串并聯(lián)1、串聯(lián)：2、并聯(lián)：2023/2/3第17頁（共31頁）七、電源的功率和效率

1、功率①電源的功率（電源的總功率）PE=EI干

②電源的輸出功率

③電源內部消耗的功率2、電源的效率

3、電源的輸出功率當內外電阻相等（R外=r）時，電源的輸出功率最大，為o

RP外Pmr（只適用于純電阻電路）電源輸出功率隨外電阻變化的圖線2023/2/3第18頁（共31頁）【例5】已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0－10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

ErR2

R1①2.25W②2W③1.5W2023/2/3第19頁（共31頁）

八、電路的動態(tài)分析問題

閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。討論依據是：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串聯(lián)電路的電壓關系、并聯(lián)電路的電流關系。

思路局部整體局部2023/2/3第20頁（共31頁）【例6】如圖所示，電源電動勢為E，內電阻為r．當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是()A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2V2V1L1L2L3P

BD2023/2/3第21頁（共31頁）Er練習1、在如圖電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數都發(fā)生變化，電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正確的是（）A、U1/I不變，ΔU1/ΔI不變．B、U2/I變大，ΔU2/ΔI變大．C、U2/I變大，ΔU2/ΔI不變．D、U3/I變大，ΔU3/ΔI不變．ACD2023/2/3第22頁（共31頁）

練習2、如圖10-3-5所示電路,當滑動變阻器的滑片P向上移動時,判斷電路中的電壓表、電流表的示數如何變化?V1示數增大V2示數增大A示數減小2023/2/3第23頁（共31頁）閉合電路的歐姆定律

(第3課時)

重慶市石柱中學校姚國均2023/2/3第24頁（共31頁）九、含有電容器的直流電路2023/2/3第25頁（共31頁）2023/2/3第26頁（共31頁）例7、已知如圖，電源內阻不計。為使電容器的帶電量增大，可采取以下那些方法：（）

A.增大R1

B.增大R2C.增大R3

D.減小R1R1

R3R2ECABBCCCR1R2R3CD2023/2/3第27頁（共31頁）EC練習3、如圖所示的電路中，已知電容C1=C2，電阻R1﹥R2，電源內阻可忽略不計，當開關S接通時，以下說法中正確的有（）A、C1的電量增多，C2的電量減少

B、C1的電量減少，C2的電量增多C、C1、C2的電量都增多D、C1、C2的電量都減少D2023/2/3第28頁（共31頁）練習4、如圖所示，電源電動勢ε=12伏，內阻r=1歐，電阻R1=3歐，R2=2歐，R3=5歐，電容器的電容量C1=4μF,C2=1μF,求C1、C2所帶電量。

Q1=1.6×10-5CQ2=10-5C2023/2/3第29頁（共31頁）十、電路故障分析一、電路故障的原因1、斷路的特點

電流為零，斷點的同側無電勢差，若只有一個斷點，斷點的兩端有電勢差造