4.1 闭合电路欧姆定律 课件 (6)

课件28张PPT。第1讲　闭合电路欧姆定律目标定位
1.了解电源电动势的基本含义，了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系.预习导学 梳理·识记·点拨 一、电动势
电动势
1.定义：电动势在数值上等于 时两极间的电压，常用E来表示.
2.单位：跟电压的单位 ，也是 .
3.物理意义：电动势是反映电源把 转化为_____
本领的物理量，它是电源的特征量.不同的电源，产生电能的机制是不同的.没有接入外电路相同其他形式的能伏特(V)电能二、闭合电路欧姆定律
1.内、外电路
的电路叫做内电路； 的电路叫做外电路.
________的电阻称为外电阻； 的电阻称为内电阻.
2.特点
在外电路中，电流由高电势流向低电势，在外电阻上沿电流方向电势降低；电源内部由负极到正极电势升高.电源内部电源外部外电路内电路3.闭合电路的欧姆定律
(1)内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成 ，跟电路中内、外电路的电阻之和成 .正比反比想一想　我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数
____(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势.为什么？
答案　小于　因为电源也有内阻，用电压表和电源正负极相连时，相当于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势.小于三、路端电压与负载的关系
1.路端电压的表达式
U＝ .
2.路端电压随外电阻的变化规律
(1)当外电阻R增大时，电流I减小，路端电压 .
(2)当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压 .E－Ir增大减小(3)两个特例：外电路断开时，R→∞，I＝ ，U＝ ，据此特点可测电源电动势.
外电路短路时，R＝0，I＝ ，U＝ ，因短路电流I＝ 很大，所以不允许将电源两端用导线直接连接.
想一想　使用电源时，为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来？
答案　直接用导线把电源的两极连接起来时，由于电源内阻很小，电流很大，容易损坏电源.0E0课堂讲义 理解·深化·探究一、电源电动势和内阻
1.电源的作用：维持电路两端始终有一定的电势差，使电路中保持持续的电流.
2.电源是把其他形式的能转化为电势能的装置.不同的电源，把其他形式的能转化为电能的本领不同，电动势也不同，例如干电池电动势都是1.5 V，学生用蓄电池电动势都是2 V，与体积大小无关.这两种电池的电动势不同，表明电池把化学能转化为电能的本领不同.
3.电源电动势等于电源没有接入外电路时两极间的电压.例1 关于电源的电动势，下面说法错误的是(　　)
A.电源的电动势就是电源两极间的电压
B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C.电动势的数值等于内、外电路电压之和
D.电动势只由电源性质决定，与外电路无关解析　电动势等于电源没有接入外电路时两极间的电压.当电源接入外电路时，电源有内电压，电源两极间的电压小于电动势，故A错误.电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故B正确.根据闭合电路欧姆定律知，电动势的数值等于内、外电路电压之和，故C正确.电动势由电源性质决定，与外电路无关.故D正确.本题选错误的，故选A.
答案　A二、闭合电路欧姆定律的应用
闭合电路欧姆定律的几种表达形式2.电压形式：E＝IR＋Ir适用于外电路为纯电阻的闭合电路E＝U外＋Ir适用于任何电路，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和.例2 如图1所示，电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10 Ω，求电路中的总电流变化范围.
解析　当R3阻值为零时，R2被短路，外电
阻最小，电流最大.图1当R3阻值为10 Ω时，外电阻最大，电流最小.答案　0.55 A～1 A方法点拨：电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻决定.其中E、r不变，当外电阻变化时，电路总电流随之变化.例3　如图2所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8 V，则电源的电动势等于(　　)
A.1 V B.1.2 V
C.2 V D.4 V图2故有E＝I′(2＋r)，解得E＝2 V，C正确.
答案　C三、路端电压和负载的关系
1.路端电压和外电阻的关系
(1)当外电阻R增大时，根据 可知，总电流I减小，内电压Ir减小，根据U外＝E－Ir可知，路端电压U外增大.当外电路断开时，路端电压U外＝E.
(2)当外电阻R减小时，总电流I增大，内电压Ir增大，路端电压U外减小.外电路短路即r＝0时，电路中的电流I＝ ，U外＝0.2.外电压U与电流I的关系
由U＝E－Ir可知，U－I图象是一条斜向下
的直线，如图3所示
(1)图象中U轴截距E表示电动势.
(2)I轴截距I0等于短路电流.图3注意：若纵坐标上的取值不是从零开始，则横轴截距不表示短路电流，但斜率仍然等于内阻.例4　如图4所示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化量相同时，电源2的路端电压变化较大图4解析　由题图可知两电源的U－I图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A项正确，C项错误.又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B项错误.由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D项正确.
答案　AD借题发挥　图象的纵坐标不从零开始时，图线与纵轴的交点仍表示电源电动势E，但图线与横轴的交点不表示短路电流.对点练习 巩固·应用·反馈闭合电路欧姆定律的理解和应用1.若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是(　　)
A.U′＝IR B.U′＝E－U
C.U＝E＋Ir BD2.如图5所示，R为电阻箱，电表 为理想电压表，当电阻箱读数为R1＝2 Ω 时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V.求：电源的电动势E和内阻r.图5联立①②并代入数据解得E＝6 V，r＝1 Ω.
答案　6 V　1 Ω路端电压和负载的关系3.对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)(　　)
A.U随R的增大而减小
B.当R＝0时，U＝0
C.当电路断开时，I＝0，U＝0
D.当R增大时，U也会增大BD对U－I图象的理解4.如图6所示为某一电源的U－I图象，
由图可知(　　)
A.电源电动势为2 V
B.电源内阻为 Ω
C.电源短路时电流为6 A
D.电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A图6解析　由U－I图象可知，电源电动势E＝2 V.答案　AD