人教版高中物理选修3-1 2.7闭合电路欧姆定律 课件:24张PPT

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名称 人教版高中物理选修3-1 2.7闭合电路欧姆定律 课件:24张PPT
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文件大小 781.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2018-11-14 17:46:37

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课件24张PPT。2.7 闭合电路欧姆定律选修3-1 第二章ErSRAB闭合电路外电路内电路外电路两端的电压U(路端电压),即电源的输出电压实验1:比较灯泡亮度部分电路欧姆定律:I=U/R闭合电路中的电流I,由什么决定?一、提出问题路端电压U,由什么决定?干电池用旧后,为什么供电越来越不理想呢?问:闭合电路中电势如何变化?二、建立模型(1)在外电路中,沿电流方向电势降低。(2)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,由于电动势,沿电流方向存在电势“跃升”。E-Ir=UAB=IR二、解决问题1.从电势升降角度E和U分别反映什么力做功本领?对应能量转化方向如何?2.从能量转化和守恒角度设电路电流为I,在t时间内电源搬移的电荷量非静电力做功提供的电能内电阻消耗的电能外电路消耗的电能q=ItW非=qE=EItW=U内It=I2rtW=U外It=I2Rt根据能的转化和守恒EIt=U内It+U外ItE=U内+U外E=Ir+U外E=Ir+IR外适用范围?
如果外电路为电动机呢?
可将电源如何等效?EI=U内I+U外I2.从能量转化和守恒角度3. 从等效电源角度等效电源电路中电势降落关系U内=IrU外=IRE结论:E = U外+ Ir类比滑梯+++实验一.闭合电路的欧姆定律 (1)内容: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定律.
(2)表达式1:适用条件:表达式2:适用范围:解释 现象外电路为任何电路E=Ir+U外外电路是纯电阻的电路.[例1] 在如图所示的电路中,电源的电动势为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.解:分析:已知电动势 E = 1.5 V,内电阻
r = 0.12Ω,外电阻R = 1.38 Ω由闭合电路欧姆定律I === 1 A路端电压U=I R=1×1.38=1.38VR增大,I减小,路端电压U如何变化?思考:二、路端电压跟负载的关系  外电路两端的电压叫路端电压.1、按图中的电路进行演示:R增大,电流I减小,路端电压U增大R减小,电流I增大,路端电压U减小路端电压:例2 逐个合上开关,灯泡的亮度会不会发生变化?(P61说一说)2、两个特例:(2)外电路短路时(1)外电路断路时断路时的路端电压等于电源电动势(测电动势)I很大,不允许短接I随R增大而减小,U随R的增大而增大。试讨论R的两个极限情况下的I、U值。3、电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象(电源的伏安特性曲线,U-I图 ). (1)图象的函数表达式: (2)图象的物理意义
表示电源的短路电流内阻越大,图线倾斜得越厉害.
初中学的理想电源U-I图如何?②在横轴上的截距:③图象斜率的绝对值:①在纵轴上的截距:表示电源的电动势E.表示电源的内阻(课本P62思考与讨论)[例2] 如图所示, R1= 14Ω,R2= 9Ω,当开关S切换到位置1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.求电源的电动势E和内阻r.由闭合电路欧姆定律解:开关切换到位置2:E = I1 R1+ I1 rE = I2 R2+ I2 r开关切换到位置1:I1R1+ I1r = I2 R2+ I2 r
消去 E将 r代入E = I1 R1+ I1 r 得r == 1ΩE = 3V ◆ 这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.◆思考:如果没有电流表,只有电压表,如何设计实验测量电源的内阻和电动势?反馈练习例4 如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可 知,该电源的电动势为 V,内阻为 Ω 例5 有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( )
A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等
B.E1>E2,r1>r2
C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等
D.E1>E2,r1电源的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线的交点意义?此时电源的输出功率如何?若纵坐标不从零开始,比如从2开始,如何求E、r?小结:1.电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量 4.电源的供电过程是能量转化的过程. 2.闭合电路欧姆定律 3.电源的外特性曲线 四、闭合电路中的功率1.电源提供的功率(电源功率): 2.电源的输出功率(外电路得到的功率) 3.电源内阻上的热功率 思考:电源的输出功率随电流或外电阻变化的关系 P外=U外I=IE- I2r=I2R整体和部分关系可调内阻电池点击图片可播放实验视频E=U内+U外总 结一 电源
1.电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
2.电源的参量
(1)电动势: ①电动势是表征电源特性的物理量。
②数值上等于没接入电路时两极的电压.
(3)内阻:电源内部也有电阻,叫电源的内阻(r) 二 闭合电路的欧姆定律(1)内容: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定律.
(2)公式 : 适用条件:外电路是纯电阻的电路. E=U+Ir普遍适用
(3)功率关系: EI=IU外+ I2r即P出= IE- I2r三 路端电压跟负载的关系:2.函数关系:U=E-Ir1.规律:当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大。纵轴上的截距表示电动势E。
横轴上的截距表示短路电流I=E/r.
该图象斜率的绝对值为内阻r。3.U-I图像意义:等效电源的思想、功能关系入手、利用整体和局部关系分析U的变化、图像谢谢大家!