12.2闭合电路的欧姆定律 课件（17张PPT）

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12.2闭合电路的欧姆定律
问题导入：
图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。
多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。
如何解释这一现象呢
②外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路。
③内电路:电源内部是内电路。
1.认识电路：
电源内部也有电阻，简称内阻r。
①闭合电路：由导线、电源、用电器连成的电路。
E
S
R
r
外电路
内电路

急缺电子
大量富余电子
e-
e-
e-
e-
e-
电池外部电流方向从电源正极到电源负极
e-
电源能源源不断的把电子从A搬运到B，从而能保持导体两端的电势差(电压),从而使得电路中有持续的电流
在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子。但电流方向为正电荷移动的方向，为了方便，下面按正电荷的移动进行讨论。
+
+
+
+
_
_
_
_
+
+
+
+
电源
_
_
_
_
+
+
+
+
+
+
+
正极
负极
非静电力
静电力
从能量的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
类比
低电势
高电势
Ep增加
消耗其它能量
非静电力做功：使电荷的电势能增加。
化学电池
电势能
化学能
非静电力化学作用
发电机
电势能
机械能
非静电力电磁作用
思考与讨论
电动势：
1.定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。
数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2.定义式：
（W：非静电力做的功 q：电荷量）
3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C
标量
4.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小。
5.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路均无关。
＋
－
电源内部
电势能
其他能
非静电力做功
静电力做功
电动势与电势差的区别：
R
E r
S
内电路
外电路
明确概念：外电路，外电阻，路端电压；
外电路：电源外部的电路，包括用电器，导线等；
外电阻：外电路的总电阻，用符号R表示；
路端电压：外电路两端的电压，用符号U外表示；
R
E
S
r
内电路
外电路
明确概念：内电路，内阻，内电压；
内电路：电源内部的电路；
内阻：内电路的电阻，用符号r表示；
内电压：内电路两端的电压，用符号U内表示；
R
E
S
r
设电源电动势为E，内阻为 r，外电路的用电器都是纯电阻 ,阻值为R，闭合电路的电流为 I。从能量转化方面考虑。
①非静电力做功将其他形式的能转化为电能，
转化的数值与非静电力做的功W相等.
W=qE
在t时间内，外电路转化的内能为：Q外=I2Rt
在t时间内，内电路转化的内能为：Q内=I2rt
根据能量守恒：W=Q外+Q内
=EIt
闭合电路欧姆定律：
闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比
E为电动势 ,
r为内阻，
R为外电路的电阻。
部分电路的欧姆定律U=IR
外电路：U外=IR
内电路：U内=Ir
E=U外 +U内
闭合电路欧姆定律还可以写成：
路端电压与负载的关系：
U=E－Ir
对于确定的电源来说，电动势E 和内阻r是一定的,通过电流I的变化，来判断U 的变化。
根据闭合电路的欧姆定E=U外 +U内，若将U外 记为路端电压U，考虑到有U内 =Ir，则：
R
E
S
r
E、r
A
V
①外电路断路时：
②外电路短路时：
U
I
0
根据闭合电路的欧姆定律得路端电压与电流的关系：U=E－Ir
E
E
r
R
S
E、r
A
V
V
A
E =6V
S
R=11Ω
r=1Ω
错误
正确：
V
如果在这连个电压表，它的示数是多大呢？
它测的是外电阻的电压：
U外=IR
=0.5×11=5.5V
它也可以看成测量电源两端的电压：
路端电压U=5.5V
例如，如图所示的电路，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路电阻R=11Ω，电路中的总电流是多少呢？
为什么多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗？
回顾导入的问题
电路中电源电动势E和内阻r是一定的，根据“越并越小”，路端总电阻减少。
根据 电流增加。
再根据U=E－Ir 可知，路端电压减少，所以变暗。
为什么路端电压，不通过U=IR，来判断呢？
例1：如图所示是某电源的伏安特性曲线，则下列结论正确的是 （ ）
A、电源的电动势为 6.0 V
B、电源的内阻为 12 Ω
C、电流为 0.2 A 时，外电阻是 100 Ω
D、电源的短路电流为 0.5 A
A
5.4
0
0.4
6.0
5.8
5.6
0.2
I/A
U/V
课堂练习