閉合電路歐姆定律ppt課件

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2.7 閉合電路的歐姆定律,1,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、如何計算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能？,W = I U t,對于純電阻電路,,2,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，所以電流方向為負(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。,3,一、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,,內(nèi)電路,外電路,,,4,1、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”。,5,,,,6,2.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，在時間t內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？,內(nèi)電路,外電路,,,E外=I2Rt,2、內(nèi)電路也有電阻r，當(dāng)電流通過內(nèi)電路時，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少？,E內(nèi)=I2rt,1、電流流經(jīng)電源時，在時間t內(nèi)非靜電力做多少功,W=Eq＝EIt,4、以上各能量之間有什么關(guān)系？,7,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+I2rt,8,２、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,9,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,10,1、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？,,,課堂訓(xùn)練,11,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:,三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系,12,2、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)：,,,E,I短,θ,（2）圖象的物理意義,②在橫軸上的截距表示電源的短路電流,①在縱軸上的截距表示電源的電動勢E,13,3、兩個特例：,（2）外電路短路時,（1）外電路斷路時,R→∞, I=0, U端=E,R=0, I=E/r, U端=0,外電路兩端的電壓叫路端電壓．,14,1、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.,,,課堂訓(xùn)練,I = 1 A,U = 1.38V,15,2、 如圖，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,當(dāng)開關(guān)處于位置1時,理想電流表讀數(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。,E = 3V r = 1Ω,16,3、如圖，R＝0.8Ω當(dāng)開關(guān)S斷開時電壓表的讀數(shù)為1.5V；當(dāng)開關(guān)S閉合時電壓表的讀數(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 =1.5Ω,17,四、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/E,18,五、電源的功率和效率,電源的輸出功率 :,,電源輸出功率隨外電阻變化的圖線,,當(dāng)R=r時,19,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。,① 2.25W；② 2W；③ 1.5W。,20,2、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，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時，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，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?,,,R＝1Ω，P＝9W,21,六、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:,22,1、如圖所示電路,當(dāng)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(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,23,2.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,課堂練習(xí),24,例3.已知如圖，電源內(nèi)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R2 C.增大R3 D.減小R1,CD,25,例4．如圖所示的電路中，已知電容C1=C2，電阻R1﹥R2，電源內(nèi)阻可忽略不計，當(dāng)開關(guān)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,圖10—3,D,26,例4、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,27,