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文檔簡介
2.7閉合電路的歐姆定律(一)
復(fù)習(xí)回顧:1、什么是電源?2、電源電動勢的概念?物理意義?把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。(1)定義:在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)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)。3、如何計(jì)算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能?W=IUt對于純電阻電路一、閉合電路用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個閉合電路。外電路:電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路.內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路.閉合電路部分電路rERK內(nèi)電路外電路
在外電路中,電流方向由正極流向負(fù)極,沿電流方向電勢降低。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(fù)極移到正極,所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。閉合回路的電流方向
內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。1、電路中的電勢變化情況(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,沿電流方向電勢也降低;另一方面,沿電流方向存在電勢“躍升”。bdacababcd2.討論閉合回路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系1、若外電路中的用電器都是純電阻R,在時(shí)間t內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?rERK內(nèi)電路外電路E外=I2Rt2、內(nèi)電路也有電阻r,當(dāng)電流通過內(nèi)電路時(shí),也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是多少?E內(nèi)=I2rt3、電流流經(jīng)電源時(shí),在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功W=Eq=EIt4、以上各能量之間有什么關(guān)系?
根據(jù)能量守恒定律,非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。W=E外+E內(nèi)即:EIt=I2Rt+I2rt2、表述:閉合電路中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、3、閉合電路歐姆定律說明:二、閉合電路歐姆定律:
2、是外電路上總的電勢降落,習(xí)慣上叫路端電壓.
3、是內(nèi)電路上的電勢降落,習(xí)慣上叫內(nèi)電壓.4、
1、只適用于純電阻電路1、在如圖所示的電路中,電源的電動勢為9V,內(nèi)阻為0.5Ω,外電路的電阻R1為18Ω,求電路中的電流和路端電壓.若將電阻換為R2=36Ω,情況如何?RSEr
課堂訓(xùn)練
外電路兩端的電壓叫路端電壓.1、如圖電路: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:二、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系2、兩個特例:(2)外電路短路時(shí)(1)外電路斷路時(shí)ababbdca5bdca3、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(shù)表達(dá):
(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(nèi)阻,內(nèi)阻越大,圖線傾斜得越厲害.小結(jié)1.閉合電路歐姆定律
2.路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系:
(1)表述:閉合電路中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.(2)表達(dá)式(1)路端電壓隨外電路電阻R增大而增大斷路短路(2)路端電壓U隨電流I變化的圖象.
1、在如圖所示的電路中,電源的電動勢為1.5V,內(nèi)阻為0.12Ω,外電路的電阻為1.38Ω,求電路中的電流和路端電壓.RSEr
課堂訓(xùn)練I=1AU=1.38V2、如圖,R1=14Ω,R2=9Ω,當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),理想電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.3A求電源的電動勢E和內(nèi)電阻r。1AR1R22ErE=3Vr=1Ω3、如圖,R=0.8Ω當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)電壓表的讀數(shù)為1.5V;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電壓表的讀數(shù)為1.2V則該電源的電動勢和內(nèi)電阻分別為多少?E=1.5V,r=1.5ΩA、B4、AC5、四、閉合電路中的功率由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等,由
得1.電源提供的功率(電源功率)
2.電源的輸出功率(外電路得到的功率)
3.電源內(nèi)阻上的熱功率
4、供電效率
=P出/P總=U外/E2.7閉合電路歐姆定律
(二)四、電池組的串并聯(lián)1、串聯(lián):2、并聯(lián):五、電源的功率和效率
1、功率①電源的功率(電源的總功率):PE=IE;②電源的輸出功率:P出=IU;③電源內(nèi)部消耗的功率:Pr=I2r2、電源的效率:3、電源的輸出功率:
當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,為o
RP出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
例1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。
ErR2R1①
2.25W;②
2W;③1.5W。例2直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線,拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線,若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A,那么線段AB表示的功率為
W,I=2A對應(yīng)的外電阻是
Ω.P/WI/AO123ABC92W0.5Ω(上海05高考)
1、右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓一電流關(guān)系,圖線②表示其輸出功率一電流關(guān)系.該電池組的內(nèi)阻為_____Ω.當(dāng)電池組的輸出功率為120W時(shí),電池組的輸出電壓是_____V.530課堂訓(xùn)練2、如圖所示,R為電阻箱,V為理想電壓表.當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時(shí),電壓表讀數(shù)為U1=4V;當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時(shí),電壓表讀數(shù)為U2=5V.求:
(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r。
(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí),電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?R=1Ω,P=9W六、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(jù)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(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系。
思路:局部整體局部例3如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)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
BD練、在如圖電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時(shí),四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)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.答案:ACD3、如圖所示電路,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時(shí),判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化?課堂訓(xùn)練V1示數(shù)增大V2示數(shù)增大A示數(shù)減小七、含有電容器的直流電路例4.已知如圖,電源內(nèi)阻不計(jì)。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
R3R2ECABBCCCR1R2R3CD4.如圖10--3所示的電路中,已知電容C1=C2,電阻R1﹥R2,電源內(nèi)阻可忽略不計(jì),當(dāng)開關(guān)S接通時(shí),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的電量都減少圖10—3D課堂訓(xùn)練5、如圖所示,電源電動勢ε=12伏,內(nèi)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=1.6×10-5庫
Q2=10-5庫課堂訓(xùn)練八、電路故障分析一、電路故障的原因1、斷路的特點(diǎn)
電流為零,斷點(diǎn)的同側(cè)無電勢差,若只有一個斷點(diǎn),斷點(diǎn)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2、短路的特點(diǎn)
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A
例5如圖所示的電路中,閉合電鍵,燈L1、L2正常發(fā)光,由于電路出現(xiàn)故障,突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮,燈L2變暗,電流表的讀數(shù)變小,根據(jù)分析,發(fā)生的故障可能是()A、R1斷路B、R2斷路C、R3短路D、R4短路AL2R2R3R1R4L1AL1R1R2R3R4L2等效電路圖6、如圖所示的電路中,閉合電鍵k后,燈a和b都正常發(fā)光,后來由于某種故障使燈b突然變亮,電壓表讀數(shù)增加,由此推斷這故障可能是()A.a(chǎn)燈燈絲燒斷B.電阻R2斷C.電阻R2短路 D.電容被擊穿短路課堂訓(xùn)練B1.內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)
、電池、滑動變阻器三部分組成。
2.原理歐姆表是依據(jù)
制成的。[自學(xué)教材]電流表閉合電路歐姆定律ABD1.用途共用一個表頭,可分別測量電壓、電流、電阻等物理量。
2.最簡單的多用電表原理圖如圖2-8-3所示,當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通1時(shí),可作為
表使用,接通2時(shí),可作為
表使用,接通3時(shí),可作為
表使用。圖2-8-3歐姆電壓電流3.外形構(gòu)造如圖2-8-4所示,選擇開關(guān)周圍有不同的測量功能區(qū)域及量程,選擇開關(guān)旋到不同的位置,多用電表內(nèi)對應(yīng)的儀表電路被接通,就相當(dāng)于對應(yīng)的儀表。在不使用時(shí),應(yīng)把選擇開關(guān)旋到
擋或
最高擋。OFF交流電壓圖
2-8-4ABC1.測電壓
(1)選擇直流電壓擋合適的量程。
(2)將電表與被測電路并聯(lián),注意紅表筆接觸點(diǎn)的電勢要比黑表
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