高中物理选修3-1-2.7闭合电路欧姆定律

(共15张PPT)
7
闭合电路欧姆定律
上节回放
1
电功与电功率
2
电功与电热
3
电源及其基本参数
电路结构
1
闭合电路
用导线把电源、用电器连起来的电路
外电路
外电路:电源外部的用
电器和导线构成.
内电路:电源内部的电路.
内电路
2
闭合电路中电流方向
+
E =
q
W 非
在外电路中，电流方向
由正极流向负极，沿电
流方向电势降低。
在内电路中，即在电源
内部，通过非静电力做
功使正电荷由负极移到
正极，所以电流方向为
负极流向正极。
内电路与外电路中的电流强度相同
3
闭合电路中电势变化情况
（1）外电路：
沿电流方向电势降低
（2）内电路：
① 存在内阻，沿电流方向电势
也降低；
② 沿电流方向存在电势“跃升”
路端电压（外电压）U
内电压U′
电动势 E
电路规律
1
闭合电路电流强度与什么有关
I
E
r
R
2
理论探究
电源本质是：
能量转化装置
① 闭合开关 S 后，电源内部非静电力做
了多少功？W非 = ______
qE
② 全电路中：
外电路电功：W外 = ______
内电路电功：W内 = ______
qU
qU′
③ 能量转化与守恒
即： qE = qU + qU′
结论1：E = U + U′
W非= W外 + W内
④ 根据欧姆定律：U = IR、U′= Ir
则： E = IR + Ir
结论2：I =
E
R + r
3
闭合电路欧姆定律
① 表述：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
② 表达式：
I =
E
R + r
问题与思考
例1 如图所示电路，电源电动势为
1.5V，内阻为0.12Ω ，外电路
的电阻为 1.38Ω ，求电路中的
电流和路端电压。
E
R
r
s
I = 1.0A
U = 1.38V
例2 如图，R = 0.8Ω当开关 S 断开时电
压表的读数为 1.5V；当开关 S 闭合
时电压表的读数为 1.2V，则该电源
的电动势和内电阻分别为多少
E、r
s
R
V
E = 1.5V
r =0.2Ω
例3 如图，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关
处于位置1时，电流表读数 I1 = 0.2
A；当开关处于位置 2 时，电流表
读数 I2 = 0.3A. 求电源的电动势 E
和内电阻r.
s
E r
R1
A
R2
1
2
E = 3V
r = 1Ω
例4 如图所示电路中，R1=0.8Ω，R3 =
6Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12
Ω，电源电动势E=6 V，内阻 r = 0.2
Ω，当滑动变阻器的滑片在变阻器中
央位置时，闭合开关S，电路中的电流
表和电压表的读数各是多少
A1为1.5 A
A2为0.75 A
V1为5.7 V
V2为4.5 V
闭合电路伏安曲线
1
实验数据采集
A
V
U/V
I/A
2
描绘图线
U/V
I/A
0
E
E
r
◎外电路断路时
R → ∞
I = 0，U = E
◎外电路短路时
R = 0
I =
E
r
U = 0
问题与思考
例5 如图为两个不同闭合电路中两个不
同电源的U-I图象，则下列说法中正
确的是 ( )
A. 电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B. 电动势E1=E2,内阻r1>r2
C. 电动势E1>E2,内阻r1D. 当两电源的工作电流变量相
同时,电源2的路端电压变化较大
AD
例6 两节电池的路端电压 U 随外电路
电流 I 的变化情况如图所示,电动
势和内阻分别为E1、E2和r1、r2，
正确的是 （ ）
A. 图像交点所示状态，两电路的外
电阻相等
B. E1 > E2和 r1 > r2
C. E1 < E2和 r1 > r2
D. 图像交点所示状态，
两电路电阻相等
AB