32閉合電路的歐姆定律課件高二上學(xué)期物理粵教版

第四章

閉合電路第二節(jié)閉合電路的歐姆定律一、閉合電路外電路內(nèi)電路1、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.其電阻稱為外電阻，用R表示外電路兩端的電壓，叫外電壓，也叫路端電壓內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路.其電阻稱為內(nèi)電阻，用r表示內(nèi)電路兩端的電壓，叫內(nèi)電壓一、電源的工作原理及電動勢電源(1)在閉合回路中，外電路的電流方向是怎樣的？由電源正極流向負(fù)極(2)電荷的定向移動方向呢？（以正電荷為例）正電荷由電源正極流向負(fù)極(3)電荷定向移動的原因是什么呢？

受到靜電力作用(4)靜電力做什么功？哪些能量相互轉(zhuǎn)化？靜電力做正功，電（勢）能轉(zhuǎn)化為其他形式能。一、電源的工作原理及電動勢電源(1)在電源內(nèi)部電場方向是怎樣的？(3)正電荷從電源的負(fù)極移送到正極靜電力是阻力還是動力？靜電力做正功還是負(fù)功？(2)正電荷在電源內(nèi)部受到的靜電力方向如何？由電源正極指向負(fù)極由電源正極指向負(fù)極阻力、負(fù)功F靜F非一、電源的工作原理及電動勢電源2.非靜電力在移動正電荷的過程中是做正功還是負(fù)功？1.正電荷是在什么力的作用下移動到電源的正極的呢？3.電荷的電勢能如何變化？非靜電力正功電勢能增加電荷受到一種與靜電力相反的力作用于電荷，稱為非靜電力F靜電力一、電源的工作原理及電動勢思考：閉合回路的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？靜電力做正功電勢能減小靜電力非靜電力非靜電力做正功電勢能增加從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，電源是通過非靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電（勢）能的裝置。發(fā)電機(jī)太陽能電池干電池、蓄電池機(jī)械能電能非靜電力—電磁作用化學(xué)能電能非靜電力—化學(xué)作用太陽能電能非靜電力—光電作用一、電源的工作原理及電動勢一、電源的工作原理及電動勢手搖發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能化學(xué)電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能非靜電力是個統(tǒng)稱，從能量轉(zhuǎn)化角度看，電源是通過非靜電力做功將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。一、電源的工作原理及電動勢問題2：不同的電源，非靜電力做功的多少是不同的，如何比較非靜電力做功本領(lǐng)的強(qiáng)弱？堿性干電池----將1C的正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.5J鋅汞電池----將1C的正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.2J鉛蓄電池----將0.6C的正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.2J方法：比較搬運(yùn)1C正電荷時非靜電力做功。一、電源的工作原理及電動勢（1）定義：非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功跟被搬運(yùn)的電荷量的比值。

數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。（2）定義式：（W：非靜電力做的功q：電荷量）（3）單位：伏特（V）1V=1J/C（4）物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)大小的物理量1.電動勢：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的大小一、電源的工作原理及電動勢電動勢1.5V干電池一、電源的工作原理及電動勢√×說明：電源的電動勢和內(nèi)阻（E，r）都是由電源本身的性質(zhì)決定，與外電路無關(guān)。二、研究閉合電路的歐姆定律閉合電路電源的內(nèi)阻會對電路產(chǎn)生怎樣的影響呢？二、研究閉合電路的歐姆定律1、外電路電勢的變化外電路中沿電流方向電勢降低123456二、研究閉合電路的歐姆定律問題3:閉合電路中，電流在內(nèi)外電路上降低的電勢U內(nèi)、U外與E有什么關(guān)系呢？ABCDRE,r外電路中電流做功產(chǎn)生的熱量（內(nèi)能）為：內(nèi)電路中電流做功產(chǎn)生的熱量（內(nèi)能）為：電源內(nèi)非靜電力做功為：二、研究閉合電路的歐姆定律E=U外+U內(nèi)二、研究閉合電路的歐姆定律E=U外+U內(nèi)=IR+Ir將歐姆定律用于內(nèi)電路可得（1）內(nèi)容：閉合電路的電流與電源的電動勢成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。（3）適用范圍：外電路純電阻電路。（2）表達(dá)式：3.閉合電路歐姆定律=U外+Ir如果此時外電路為純電阻電路，三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系問題4:由于電源的內(nèi)阻，負(fù)載是怎樣影響路端電壓的？外電路用電器（負(fù)載）兩端的電壓叫路端電壓。E、rsRAV負(fù)載三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系演示實驗三：逐漸閉合開關(guān)S1、S2、S3，觀察與S1串聯(lián)的燈泡亮度的變化三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系分析燈泡變暗的原因（負(fù)載對路端電壓的影響）U路=E-IrU內(nèi)=Ir路端電壓即燈泡兩端電壓減小，所以燈泡變暗。三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系除了通過表達(dá)式U路=E-Ir，還可以通過圖像來更加直觀、形象的得知燈泡變暗的原因（U-I圖像）UIOθErA點：I=0，R=∞，U端=EB點：U端=0，R=0，I=E/r兩種特殊電路AB外電路斷路:外電路短路（不允許）I短三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系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R的電壓。RSEr三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系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R電壓。解：由閉合電路歐姆定律，電路中的電流為外電壓RSEr法一：法二：由得U=E-Ir=1.5V-0.12V=1.38V問題2：在如圖所示的電路中，R1=14.0Ω，R2=9.0Ω，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。

E=I1（R1+r）E=I2（R2+r）E=3V問題3：如圖所示，設(shè)電源的電動勢為E，外電路電阻為R，外電壓為U外，內(nèi)電路電阻為r，內(nèi)電壓為U內(nèi)閉合電路的電流為I。試討論以下情況：（1）分析要用到的表達(dá)式有：（2）外電阻R變化時，分析以下物理量的變化：根據(jù)R增大I

U內(nèi)

U外

根據(jù)串聯(lián)總電流路端電壓外電路總電阻變化問題4：如圖所示電路中，當(dāng)滑動變阻器R3的滑動片P向b端滑動時，電流表、電壓表的示數(shù)怎樣變化？

路端電壓R3電流分析當(dāng)R1的滑片向左移動時，各電阻的電流電壓如何變化？R1R2R3R4E

r如圖所示，滑動變阻器滑片從a滑向b的過程中，三個理想電壓表變化的絕對值分別為△U1、△U2、△U3.下列各值中可能出現(xiàn)的是（）A.△U1=3V；△U2=2V；△U3=1VB.△U1=3V；△U2=4V；△U3=1VC.△U1=3V；△U2=1.5V；△U3=1.5VD.△U1=3V；△U2=5V；△U3=2VV1V2V3baBD