《人教版高二物理选修3-1第二章 2.7闭合电路欧姆定律--27张ppt.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高二物理选修3-1第二章 2.7闭合电路欧姆定律--27张ppt.ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、,2.7闭合电路欧姆定律,1.了解闭合电路的欧姆定律的推导过程2.理解闭合电路的欧姆定律，应用它讨论电压和负载的关系3.应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算,学习目标,01,2,闭合电路,外电路,根据欧姆定律可知：,闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢？,新课导入,电路图如下，当开关打开时，电压表读数与电源电动势有什么关系？当开关闭合时，两者还相等吗？,思考,探究一：推导闭合电路的欧姆定律,问题探究1：如图电路，流过内电路的电流方向是怎样的,流过R和r的电流大小有何关系？,课堂探究,在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极
2、，所以电流方向由负极流向正极。内电路与外电路中的总电流是相同的。,闭合回路的电流方向：,A,B,C,D,R,E,r,问题探究2：闭合电路中电势如何变化？,实际的电源可分解成不计内阻的理想电源和一个内阻两部分,电路中的电势变化情况:不能忽略的一个问题，电源有内阻,（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，沿电流方向存在电势“跃升”BC和DA化学反应层。,电路中的电势变化情况,B,D,A,C,电源电动势：BCDA,内部分析,A,B,C,D,思考3：我们可以从什么角度入手研究闭合电路中电流I与哪些因素有关呢？研究问题切入的角度：功与能
3、的关系,1.若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内,外电路中有多少电能转化为内能？,Q外=I2Rt,2.内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？,Q内=I2rt,3.电流流经电源时，在时间t内非静电力做了多少功？,W非=EqEIt,思考与讨论：,【小结】,1.W非=EIt=Q外+Q内,2.EIt=I2Rt+I2rt,3.EI=I2R+I2r,4.E=IR+Ir,5.E=U外+U内,6.,【深入探究】1、2、3三式反映了闭合电路中的什么规律？4、5二式反映了闭合电路中的什么规律？6式反映了闭合电路中的什么规律？,能量守恒,外电路电势降低，内电路电势“升中有降”
4、，电动势等于内外电路电势降落之和。,闭合电路欧姆定律：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。,.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。,.对纯电阻电路,闭合电路欧姆定律,说明：,2.是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压。,3.是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压。,1.,可以得出：,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,由路端电压:,探究二：路端电压与负载的关系,说一说：为什么傍晚用电多的时候灯光发暗，而夜深人静的时候灯光特别明亮。又如插上电炉、电暖气等功率较大的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又
5、亮起来。试着解释这种现象。,因为每多一个用电器，就相当于多并联一个支路，这样外电阻反而减小了，而电源内阻没变，所以造成路端电压减小，流过每个支路的电流减小。所以灯光发暗。,A,B,（1）外电路断路时,（2）外电路短路时,断路(RI=0),短路(R=0),两种特殊情况,(1)图像的函数表达式,在横轴上的截距表示电源的短路电流,图像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。,在纵轴上的截距表示电源的电动势E。,(2)图像的物理意义,E,I短,断路,短路,电源的外部特性曲线路端电压U随电流I变化的图像,【例1】在U-I图像中，由图像做出的下列判断中，正确的是（）A.被测电池的电动势为1
6、.5VB.被测电池的内电阻为2.0C.外电路短路时的电流约为3.0AD.从图像的A点变化到B点，外电路电阻变小,ACD,学以致用、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为400mA，若将该电池板与一阻值为2的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V,D,分析：题中开路电压即为电源电动势，所以电动势为800mV。结合短路电流可以求出电源内阻r=2,【例3】如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则()A电灯L变亮，安培表的示数减小B电灯L变亮，安培表的示数增大C电
7、灯L变暗，安培表的示数减小D电灯L变暗，安培表的示数增大,A,分析：此题属于电路的动态分析，动态分析类题型分析的方法是先得到总电阻的变化，然后根据闭合电路欧姆定律得到总电流和路端电压的变化，往下分析的顺序应是先干路后支路；先定值电阻，后变值电阻。,此题，滑动端向b移动，R1阻值增大，所以总电阻增大，根据I总=E/R总和U=E-Ir，得到总电流变小，路段电压变大；因而灯L变亮。,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：,探究三:闭合电路中的功率,由于闭合电路中内、外电路的电流相等，,4.供电效率:,对纯电阻电路,电源的效率为:,电源的
8、输出功率随干路电流的变化,P外=P总-P内=EII2r,输出功率随外电阻R的变化,当I=E/2r时，取得最大值,当R=r时取得最大值,【例4】电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的是()A电源的路端电压一定逐渐变小B电源的输出功率一定逐渐变小C电源内部消耗的功率一定逐渐变大D电源的供电效率一定逐渐变小,ACD,U=E-Ir,P内=I2r,1.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.图像交点所示状态,两电路的外电阻相等B.E1E2,r1r2C.图像
9、交点所示状态,两电路的电阻相等D.E1E2,r1r2,AB,2.A灯与B灯电阻相同，当滑动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,B,分析：R变小，总电阻变小，总电流变大，路端电压变小。A灯变暗，流过R的电流变大，R的分压增大，并联电压减小，B灯变暗。,3.如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V和0.4A；当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势及内阻。,分析：此题需针对两种状态列两个方程（闭合电路欧姆定律），通过方程组解题。,S断开后，外电阻增大，所以电压表示数增大，电流表示数减小,1.闭合电路欧姆定律（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,2路端电压与负载的关系（1）路端电压随外电路电阻R的增大而增大断路：短路：（2）路端电压U随电流I变化的关系式：,R，I=0，U内=0，U外=E,R0，I=，U内=E，U外=0,