人教版高二选修3-1 2.7闭合电路的欧姆定律 课件(共18张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高二选修3-1 2.7闭合电路的欧姆定律 课件(共18张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 715.5KB | ||
| 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 | 2020-06-02 07:38:31 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
§2.7闭合电路的欧姆定律
高二（13、14）班
一.电动势
1.要在电路中维持电流，电路中必须接有电源。电池是最常见的电源，此外还有发电机等。
2.电源的作用在于为电路提供电能。
3.电动势E
表示电源提供电能的本领。
4.电源的电动势数值上等于不接用电器时电源两极间的电压。
5.电动势用E
表示，SI单位为：伏特，V
二.内电路、外电路、内电阻、外电阻
外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线等.
外电阻：外电路的总电阻.
内电阻：内电路的电阻、通常称为电源的内阻.
内电路：电源内部的电路.
三.闭合电路欧姆定律
理论和实验表明：
E=U外+U内
闭合电路欧姆定律
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。
2、公式：
3、适用条件：
外电路是纯电阻的电路.
【例题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。
解：由题意知，电动势E=1.5
V，外电阻R=1.38
Ω，内阻r=0.12
Ω.
由闭合电路欧姆定律得：
路端电压为
U
=
IR=1×1.38
V
=1.38
V
四.路端电压U随外电阻R变化的讨论
①当R外增大时，
U外也随之增大
讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小
五.路端电压随电流变化的U-I图像
①图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势E.
②图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流I短=E/r.
【注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立
③图线斜率值(tan?)表示电源的内电阻r=△U/△I.
U
=
E
-Ir
知:
U是I
的一次函数
闭合电路的U-I图象
1）右图中a为闭合电路的U-I图象
b为部分电路(外电阻)的U-I图象
2）两者的交点坐标表示该电阻
接入电路时的路端电压与电流.
3）a的斜率的绝对值表示电源内
阻的大小、b的斜率的绝对值表
示接入电路中外电阻的的大小
4）图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。
当两个斜率相等时（即内、外电阻相等）图中矩
形面积最大，即输出功率最大。
电源的三个功率以及关系
六.
七.电源的输出功率随外电阻变化的讨论
①电源的总功率P总=IE
②内耗功率：P内=I2r
③输出功率：P出=P-
P内=IE-
I2r=IU外=I2
R外
当外电阻为纯电阻电路时
【例题2】如图已知，E
=6V，r
=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0－10Ω。求：
①电源的最大输出功率；
②R1上消耗的最大功率；
③R2上消耗的最大功率。
①
2.25W；②
2W；③
1.5W。
【例题3】
如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特
性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特
性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只
定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定
值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为
该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，
输出功率最大时是_______W。
解：由图象可知蓄电池的
电动势为20V。
由斜率关系知外电阻阻值
为6Ω。
用3只这种电阻并联作为外
电阻，外电阻等于2Ω，因
此输出功率最大为50W。
八.闭合电路中变量（动态）分析
(1)保持不变的量只有电源的电动势和内电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻的改变而改变杆
(2)I、U、P公式：
电流I=E/(R外+r).
内电压U内＝Ir=Er/(R外+r).
外电压U外＝I
R外＝E-Ir.
总功率P总＝IE.
【例题4】在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（
）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
B
【例题5】如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．
当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现
电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，
下列说法中正确的是（
）
A、小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B、小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C、ΔU1<ΔU2
D、ΔU1>ΔU2
解：滑动变阻器的触片P从右
端滑到左端，总电阻减小，总
电流增大，路端电压减小。
与电阻串联的灯泡L1、
L2电流增大，变亮，与电阻并
联的灯泡L3电压降低，变暗。
U1减小，U2增大，而路端电压U=
U1+
U2减小，
所以U1的变化量大于
U2的变化量，
答案：B、D
【例题6】在所示的电路中，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扳到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动势和内电阻。
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
这是测量电源电动势和内电阻的两种方法
§2.7闭合电路的欧姆定律
高二（13、14）班
一.电动势
1.要在电路中维持电流，电路中必须接有电源。电池是最常见的电源，此外还有发电机等。
2.电源的作用在于为电路提供电能。
3.电动势E
表示电源提供电能的本领。
4.电源的电动势数值上等于不接用电器时电源两极间的电压。
5.电动势用E
表示，SI单位为：伏特，V
二.内电路、外电路、内电阻、外电阻
外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线等.
外电阻：外电路的总电阻.
内电阻：内电路的电阻、通常称为电源的内阻.
内电路：电源内部的电路.
三.闭合电路欧姆定律
理论和实验表明：
E=U外+U内
闭合电路欧姆定律
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。
2、公式：
3、适用条件：
外电路是纯电阻的电路.
【例题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。
解：由题意知，电动势E=1.5
V，外电阻R=1.38
Ω，内阻r=0.12
Ω.
由闭合电路欧姆定律得：
路端电压为
U
=
IR=1×1.38
V
=1.38
V
四.路端电压U随外电阻R变化的讨论
①当R外增大时，
U外也随之增大
讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小
五.路端电压随电流变化的U-I图像
①图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势E.
②图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流I短=E/r.
【注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立
③图线斜率值(tan?)表示电源的内电阻r=△U/△I.
U
=
E
-Ir
知:
U是I
的一次函数
闭合电路的U-I图象
1）右图中a为闭合电路的U-I图象
b为部分电路(外电阻)的U-I图象
2）两者的交点坐标表示该电阻
接入电路时的路端电压与电流.
3）a的斜率的绝对值表示电源内
阻的大小、b的斜率的绝对值表
示接入电路中外电阻的的大小
4）图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。
当两个斜率相等时（即内、外电阻相等）图中矩
形面积最大，即输出功率最大。
电源的三个功率以及关系
六.
七.电源的输出功率随外电阻变化的讨论
①电源的总功率P总=IE
②内耗功率：P内=I2r
③输出功率：P出=P-
P内=IE-
I2r=IU外=I2
R外
当外电阻为纯电阻电路时
【例题2】如图已知，E
=6V，r
=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0－10Ω。求：
①电源的最大输出功率；
②R1上消耗的最大功率；
③R2上消耗的最大功率。
①
2.25W；②
2W；③
1.5W。
【例题3】
如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特
性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特
性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只
定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定
值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为
该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，
输出功率最大时是_______W。
解：由图象可知蓄电池的
电动势为20V。
由斜率关系知外电阻阻值
为6Ω。
用3只这种电阻并联作为外
电阻，外电阻等于2Ω，因
此输出功率最大为50W。
八.闭合电路中变量（动态）分析
(1)保持不变的量只有电源的电动势和内电阻，电流、电压、电功率等都随外电阻的改变而改变杆
(2)I、U、P公式：
电流I=E/(R外+r).
内电压U内＝Ir=Er/(R外+r).
外电压U外＝I
R外＝E-Ir.
总功率P总＝IE.
【例题4】在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（
）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
B
【例题5】如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．
当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现
电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，
下列说法中正确的是（
）
A、小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B、小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C、ΔU1<ΔU2
D、ΔU1>ΔU2
解：滑动变阻器的触片P从右
端滑到左端，总电阻减小，总
电流增大，路端电压减小。
与电阻串联的灯泡L1、
L2电流增大，变亮，与电阻并
联的灯泡L3电压降低，变暗。
U1减小，U2增大，而路端电压U=
U1+
U2减小，
所以U1的变化量大于
U2的变化量，
答案：B、D
【例题6】在所示的电路中，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扳到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动势和内电阻。
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
这是测量电源电动势和内电阻的两种方法