(共26张PPT)
2.7
闭合电路的欧姆定律(课时二)
第二章
恒定电流
电路的动态，含容电路分析
一、闭合电路中的功率
由于闭合电路中内、外电路的电流相等，
由
得
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
4、供电效率
?=P出/P总＝U外/E
二、电源的功率和效率
1、功率
①电源的功率（电源的总功率）:P=IE
;
②电源的输出功率:P出=IU;
③电源内部消耗的功率:P
r=I2r
2、电源的效率:
只适用于纯电阻电路）
3、电源的输出功率
:当内外电阻相等时即R=r，电源的输出功率最大，为
o
R
P出
Pm
r
电源输出功率随外电阻变化的图线
电源的功率及效率问题
【牛刀小试】(多选)
直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(
)
A．总功率一定减小
B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小
D．输出功率一定先增大后减小
[总结提升]
(1)电源的输出功率大，效率不一定大；效率大，输出功率不一定大．
(2)外电阻越接近电源内阻值，输出功率越大．
ABC
【牛刀小试】如图，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。
E
r
R2
R1
①
2.25W；
②
2W；
③
1.5W。
六、电路的动态分析问题
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
解题方法是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。
思路:
局部
整体
局部
外电阻R变化情况
R增大
R=∞
R减小
R=0
电流
内电压
外电压
【牛刀小试】如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?
课堂练习
V1示数增大
V2示数增大
A示数减小
【牛刀小试】(单选)如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，理想电压表示数的变化量为ΔU，理想电流表示数的变化量为ΔI，则(
)
A.
电压表示数U和电流表示数I的比值不变
B.
变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
C.
电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU
D.
电阻R0两端电压增大，增大量为ΔU
B
【牛刀小试】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、A、B灯都变亮
B、A、B灯都变暗
C、A灯变亮，B灯变暗
D、A灯变暗，B灯变亮
E
r
S
R
B
A
【牛刀小试】(单选)
在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时（
）
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
A
解题步骤：程序法：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路→变化支路．
结论法：“并同串反”
极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
A．RM变大，且R越大，U增大越明显
B．RM变大，且R越小，U增大越明显
C．RM变小，且R越大，U增大越明显
D．RM变小，且R越小，U增大越明显
【牛刀小试】
(单选)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发生警报，此时( )
C
三、含有电容器的直流电路
电容器：阻直流，通交流
特点：
1.电路稳定后，阻值无穷大，所在支路相当于断路，无电流通过
2.电容器两端的电压与并连支路两端电压相等，与电容器串联的电阻相当于导线
3.电流，电压变化时引起电容器的充电和放电，
电压升高充电，电压降低放电
．
含容电路的分析和计算
【牛刀小试】(多选)如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则(
)
A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU
D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU
AD
【牛刀小试】如图10--3所示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1﹥R2，电源内阻可忽略不计，当开关S接通时，以下说法中正确的有（
）
A、C1的电量增多，C2的电量减少
B、C1的电量减少，C2的电量增多
C、C1、C2的电量都增多
D、C1、C2的电量都减少
D
．
【牛刀小试】如图所示的电路中，R1＝3
Ω，R2＝6
Ω，R3＝1.5
Ω，C＝20
μF，当开关S断开时，电源所释放的总功率为2
W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4
W，求：
(1)电源的电动势和内电阻；
(2)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？
四、电路故障分析
一、电路故障的原因
1
、断路的特点
电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差
造成的结果
电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大
2
、短路的特点
被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过
电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大
造成的结果
A
【牛刀小试】如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是(
)
A、R1断路
B、R2断路
C、R3短路
D、R4短路
【牛刀小试】从图中可以看出,L1两端电压为Ua；L2两端电压为Ub.（
）
A.当R1断路时,Ua段电阻加大,Ua升高,L1变亮.Ub减小,L2变暗,电流表示数减小.
B.当R2断路时,Ub段电阻加大,电流表示数减小,Ub升高,L2变亮；Ua减小,L1变暗.
C.当R3短路时,Ub段电阻减小,电流表示数加大.
D.当R4短路时,Ub段电阻减小,电流表示数加大.
B
课后习题（做在课本上）
同步练习
课后作业
谢谢聆听！！(共19张PPT)
2.7
闭合电路的欧姆定律(课时一)
第二章
恒定电流
复习回顾
1、什么是电源？
2、电源电动势的概念?物理意义?
把其它形式的能转换成电能的装置。
（1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。
（2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。
（3）电动势的参数：电动势E，内阻r
如图已知电阻为5?,电动势为10V,电路中电流为多大？
初中我们所学知识可以计算得到电流为：
初中我们没有考虑电源的内阻，那么今天要学的闭合电路的欧姆定律与之前所学的欧姆定律有什么不同呢？
演示实验：新干电池一节(1.5
V)，旧干电池两节(3.0
V，分别对同一小灯泡(2.5
V,0.3
A)供电，电路连接如图。
单刀双掷开关分别与1、2接通，1为1.5V的新电池。
观察并描述实验现象：
当开关与1接通，小灯泡发光较亮，当开关与2接通时，小灯泡很暗。
思考：为什么电动势大的电路中，小灯泡反而更暗？
灯泡的明亮程度应该由它的实际功率来决定，对同一灯泡，应研究其电流。
一、闭合电路
1.闭合电路：用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。
2.外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路.
闭合电路
部分电路
r
E
R
K
内电路
外电路
3.内电路:电源内部是内电路.
a
b
a
b
c
d
外电路：正电荷在恒定电场的作用下由正极移向负极（图中A-B）
电源中：非静电力把正电荷从负极移到正极（图中B-A）
正电荷在静电力的作用下从电势高的位置向电势低的位置移动。正电荷定向移动的方向为电流方向。
所以：在外电路中沿电流方向，电势降低
二.电路的微观解释
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．
三、闭合电路欧姆定律
①只适用于纯电阻电路
2.表达式:
3.适用条件:
②当外电路中有多个电阻时，R是所有电阻的总电阻，而不是某一个电阻。
其中U称为路段电压
１、如图电路
R增大，电流减小，路端电压增大
R减小，电流增大，路端电压减小
三、路端电压跟负载的关系
E、r
s
R1
A
V
R0
外电路两端的电压叫路端电压
２、两个特例
（2）外电路短路时
（1）外电路断路时
３、电源的外特性曲线——路端电压U
随电流I变化的图象．
（1）图象的函数表达：
U/V
I/Ａ
O
（2）图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．相当于断路
②在横轴上的截距表示电源的短路电流
注意：纵坐标是否从0v开始？
否
断路
短路
0.5
【牛刀小试】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
U/V
I/A
O
1
2
3
2
4
6
3
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．
U/V
I/Ａ
O
断路
短路
【牛刀小试】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(
)
U
I
O
1
2
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【牛刀小试】
如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时,理想电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A求电源的电动势E和内电阻r。
1
A
R1
R2
2
E
r
E
=
3V
r
=
1Ω
【牛刀小试】在如图所示的电路中，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。
解：根据闭合电路欧姆定律得：
E=I1R1＋I1r
E=I2R2＋I2r
消去E，解出r，得
r=(I1R1＋I2R2)/(I2-I1)
代入数值，得r=1Ω
将r值代入E=I1R1＋I1r中，得
E=3
V
四、电池组的串并联
1、串联：
2、并联：
课堂小结
1．闭合电路欧姆定律
2．路端电压跟负载的关系：
（1）表述：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）表达式
（1）路端电压随外电路电阻R增大而增大
断路
短路
（2）路端电压U随电流I变化的图象．
U/V
I/Ａ
O
断路
短路
课后习题（做在课本上）
同步练习
课后作业
谢谢聆听！！
