课件25张PPT。闭合电路欧姆定律理想导线:无电阻,可以任意伸缩、变形内电路外电路闭 合 回 路闭合电路?电源内部有电阻,即内阻。电流通过内阻时也有电势降落。内电路中:在非静电力作用下,正电荷由电源负极向正极移动,电势升高。外电路中:在恒定电场作用下,正电荷由电源正极向电源负极移动,电势降低。思考:在电源内部,有电势降低的情况吗?电荷在电路中的移动电流I电流通过电阻时电势降低电流通过理想电源电势升高,升高的值等于电源电动势E。电流通过内阻,电势降低,我们把降低的值称为内电压U内。内电压路端电压与电动势猜想:U外、U内、E三者之间关系如何呢?
电流通过外电路电阻,电势降低,我们把降低的值称为外电压U外。也叫路端电压正电荷运动一周回到原出发点,电势变化为零,故降低的电势之和应该等于升高的电势。 即 E = U外+ U内 ①理论分析1:理论分析2:闭合电路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。这就是闭合电路的欧姆定律或闭合电路欧姆定律结论② ③ 例1.在如图1所示的电路中,R1=14.0Ω,R2=9.0Ω,当开关S扳到位置1时,电流表的示数为I1=0.20A;当开关S板到位置2时,电流表的示数为I2=0.30A,求电源的电动势和内电阻。路端电压与负载的关系实验演示结论:路端电压随负载电阻的增大而增大,随负载电阻的减少而减少1)当外电路断开时(S断开)2)当电源两端短路时(闭合)I变为零,由E=U+Ir 则U=E,即断路时的路端电压等于电源电动势注意: 由于电源内阻一般很小,短路电流会很大,所以不允许将电源两端用导线直接连接在一起,以免损坏电源。外电阻R=0,U=0.
I=E/r, 这个电流称为短路电流两种特殊情况学以致用一些同学可能有这样的经验,傍晚用电多的时候,灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮。又如插上电炉、电暖器时,灯光会变暗,拔掉后灯光马上又亮起来了,在一些供电质量不太好的山区尤其是这样。请同学们结合你所学的知识解释这种现象?A灯与B灯电阻相同,当变阻器滑片向下移动时,对两灯明暗程度的变化判断正确的是:
A、两灯都变亮
B、两灯都变暗
C、A灯变亮,B灯变暗
D、A灯变暗,B灯变亮B学以致用拓展:思考与讨论
以路端电压U为纵坐标,电流I为横坐标,画出 U—I图象请回答:
①从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么?EI短=E/rk=-r②直线与纵轴U和横轴I的交点表示的物理意义分 别是什么?③直线斜率的物理意义呢?例题2:如图所示为某一电源的U-I曲线,由图可知:( )
A: 电源电动势为2V
B: 电源内阻为1/3 ?
C: 电源短路电流为6A
D: 电路路端电压为1V时,电路中的电流为5A闭合电路的动态分析动态分析的具体步骤:
(1)由局部电阻变化判断总电阻的变化;
(2)由I=E/R+r判断总电流的变化;
(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压) 的变化情况.
(4)由欧姆定律及串并联电路的规律判断各部 分电路电压及电流的变化小结:基本思路是“部分—整体—部分”
例题3 :如图所示,电源的电动势和内阻都保持不变,当滑动
变阻器的滑动触点向上端移动时( )
A、电压表的读数增大,电流表的读数减小
B、电压表和电流表的读数都增大
C、电压表和电流表的读数都减小
D、电流表的读数增大,电压表的读数减小?A串反并同跟踪训练如图所示:已知电源的电动势E和内阻为r恒定,R1和R2势是定值电阻,R3是滑动变阻器,当滑动头从a移到b时,各个电表的示数如何变化?电源的三个功率闭合电路的功率问题其中我们把外电路的功率又称为电源的输出功率电源的工作效率结论:电源的效率随外电阻的增大而增大例题4:如图:R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱的度数为R1=2 ?时,电压表的读数U1=4V;当电阻箱的读数R2=5 ?时,电阻箱的读数为U2=5V,求:
1、电源的电动势和内阻?
2、当电阻箱的读数为多少时,电源的输出功率最大?最大的输出功率是多少?电源最大输出功率拓展练习:如图电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω,将一盏额定电压为8V,额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚刚好能正常发光,通电100min,问电源提供的能量、电流对灯泡和电动机所做的功、灯丝和电动机线圈产生的焦耳热,电动机的效率分别为多少?
??1、电路稳定后,电容器在电路中就相当于断路,与之串联的电阻不降压,相当与导线,起连接作用;
2、电路稳定后,电容所在电路无电流,电容器两极间的电压等于与之并联电路两端的电压;
3、电路的电压、电流变化时,会引起电容器的充放电,进而引起内部电场的变化含容电路的分析分析思路例题5:在如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.0 Ω;电阻R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,R4=35 Ω;电容器的电容C=100 μF.电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量. 同类练习2:一平行板电容器C,极板是水平放置的,它与三个可变电阻及电源连接成如图电路,有一个质量为m的带电油滴悬浮在电容器的两极板之间,静止不动。现要使油滴上升,可采用的办法是 ( )
A.增大R1 B.增大R2
C.增大R3 D.减小R2例6、如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列那种故障?
A、R1短路 B、R2短路 C、R3 短路 D、R1断路A短路处特点:有电流通过而电压为零断路处特点:
电路电压不为零而电流为零电路故障分析同类练习3、在图示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后,灯L1、L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
(A)灯L1断路。 (B)灯Ll短路。
(C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。B