课件24张PPT。第二章 恒定电流第七节 闭合电路欧姆定律人教版选修3-1想一想?电压表测谁的电压?
开关S闭合前后电压表的读数一样吗?为什么?闭合电路:用导线把电源、用电器连成的一个电路
外电路:电源的外部叫做外电路,其电阻称为外电阻,R
内电路:电源内部的电路叫做内电路,其电阻称为内电阻,r
一、闭合电路的构成:二.闭合电路中电势的变化1、外电路电势的变化外电路中沿电流方向电势降低2、内电路中的电势变化情况在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,沿电流方向存在电势“跃升”。实例分析1
如图所示,一闭合电路,外电路有一电阻R,电源是一节电池,电动势为E,内阻为r。电源提供的电能为:W非静电力=qE=IEt(1)合上开关,电路中有电流的同时伴随能量的转化,在时间t内,有多少化学能转化为电能,如何计算?三、闭合电路能量转化(2)合上开关,在时间t内,整个电路中电能转化为什么能?是多少?Z、xxk
外电路产生电热为:Q外=I2Rt内电路产生电热为:Q内=I2Rt电源提供的电能为:W=qE=IEt(3)在时间t内,写出闭合回路的能量转化与守恒方程?外电路产生电热为:Q外=I2Rt内电路产生电热为:Q内=I2rt由能量守恒:
1、W=Q外+Q内2、IEt=I2Rt+I2rt4、E=U外+U内3、E=IR+Ir以上各式的适用条件如何?四、闭合电路的欧姆定律 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,这个结论叫做闭合电路的欧姆律。 (2)公式: 外电路是纯电阻的电路。 (1)内容:(3)适用条件:(4)关于闭合电路欧姆定律的几点说明:U外=E-Ir实践与探索 闭合开关,使滑动变阻器的滑片向左滑动,则电流表和电压表的读数怎样变化? 实验结论表明:
1.当外电阻增大时,电流减小,电压增大。
2.当外电阻减小时,电流增大,电压减小。
五、路端电压与负载的关系分析:对给定的电源,E、r均为定值 由可分析出上述结论E=U外+U内1.路端电压——
外电路两端的电压叫做路端电压。
路端电压是用电器(负载)的实际工作电压。
2.路端电压跟负载的关系:
U= IR
3.路端电压与电动势的关系:
U端=E-Ir≤E5两个特例:(2)外电路短路时(1)外电路断路时注意:短路电流很大,绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起
六、路端电压U与电流I的关系图象UI0EE/rU=E-IrU=E-Ir 图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E. ②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害.七、电源的输出功率内损耗功率P输出P热在电路中
电源提供的电功率为
外电路上的总功率为
内电路发热损耗的功率: 介绍几个物理量电源的总功率:输出的功率:供电效率:?=P出/P总=U外/E 例:如图:R1=14Ω,R2=9 Ω.当开关S切换到位置l时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A,求电源电动势E和内阻r(电流表内阻不计)。AR1R2S12Er八、闭合电路的欧姆定律应用 分析当 S切换到位置l时:E=I1R1+I1r(1)当 S切换到位置2时:E=I2R2+I2r(2)由(1)、(2)式代入数据,有:E=3V r =1Ω[说明]这道例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法。例、如图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触点向上移动时,电流表、电压表的示数怎样变化?电压表的示数变大
电流表的示数变小小结:电路中任一局部发生变化,将引起各处的电流和电压的变化。判断这类问题的思路为:
(1)、先从局部的电阻R变化,由I=E/(R+r)
推出总电流I的变化、
(2)、由U=E-Ir 推出路端电压U的变化,
(3)、再根据串、并联电路的特点以及部分电路欧姆定律作出相应的判断。 1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向下移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?巩固练习V1示数增小
V2示数增小
A示数减大