《高二4.1闭合电路欧姆定律课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二4.1闭合电路欧姆定律课件.ppt（18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、4.14.1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律高二（高二（13、14）班）班2013.11.272/26/2023一一.电动势电动势1.1.要在电路中维持电流，电路中必须接有电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，此外还有发电源。电池是最常见的电源，此外还有发电机等。机等。2.2.电源的作用在于为电路提供电能。电源的作用在于为电路提供电能。3.3.电动势电动势E E E E 表示电源提供电能的本领。表示电源提供电能的本领。4.4.电源的电动势数值上等于不接用电器时电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。源两极间的电压。5.5.电动势用电动势用E E 表示，表示
2、，SISI单位为：单位为：伏特伏特伏特伏特，V V V V2/26/2023二二.内电路、外电路、内电阻、外电阻内电路、外电路、内电阻、外电阻 外电路：外电路：电源外部的电路，包电源外部的电路，包括用电器、导线等括用电器、导线等.外电阻：外电阻：外电路的总电阻外电路的总电阻.内电阻：内电阻：内电路的电阻、通常内电路的电阻、通常称为电源的内阻称为电源的内阻.内电路：内电路：电源内部的电路电源内部的电路.2/26/2023三三.闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律理论和实验表明：理论和实验表明：理论和实验表明：理论和实验表明：E=U外外+U内内2/26/2023闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 1 1
3、、内容：、内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正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。比，跟内、外电路的电阻之和成反比。2 2、公式：、公式：3 3、适用条件：、适用条件：外电路是纯电阻的电路外电路是纯电阻的电路.2/26/2023 【例题例题1 1】如图所示电路，电源电动势为如图所示电路，电源电动势为1.5V1.5V，内阻为内阻为0.12 0.12，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.38 1.38，求电，求电路中的电流和路端电压。路中的电流和路端电压。解：由题意知，电动势解：由题意知，电动势E=1.5 VE=1.5 V，外，外电阻电阻R=1.38 R=1.38
4、，内阻，内阻r=0.12.r=0.12.由闭合电路欧姆定律得：由闭合电路欧姆定律得：路端电压为路端电压为U U=IRIR=1=11.38 V1.38 V =1.38 V =1.38 V 2/26/2023四四.路端电压路端电压U U随外电阻随外电阻R R变化的讨论变化的讨论U U外外=I R=I R外外=E ER R外外+r+r R R外外=E E1+1+r rR R外外当当R R外外增大时，增大时，U U外外也随之增大也随之增大当外电路短路时当外电路短路时,R,R外外=0,U=0,U外外=0,I=0,I短短=很大，一般情况下不允许外电路短路。很大，一般情况下不允许外电路短路。E Er r讨论
5、：讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量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，电池两极所得到的数值，近似等于近似等于电源电动势的大小电源电动势的大小当外电路断开时当外电路断开时,R,R外外 ,U,U外外 E E2/26/2023五五.路端电压随电流变化的路端电压随电流变化的U-IU-I图像图像图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为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电源电动势E.E.图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为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短路电流I I短短=E/r.=E/r.【注
6、意注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立图线斜率值图线斜率值(tan(tan)表示电源的内电阻表示电源的内电阻r=U/I.r=U/I.U=E-U=E-IrIr 知知:U U是是I I 的一次函数的一次函数2/26/2023闭合电路的闭合电路的U-IU-I图象图象 U Uo o I IE EU U0 0 M M（I I0 0,U U0 0）b ab aN NI I0 0 I Im m1 1）右图中）右图中a a为为闭合电路闭合电路的的U-IU-I图象图象b b为为部分电路部分电路(外电阻外电阻)的的U-IU-I图象图象 2 2）两者的交点坐标表示该
7、电阻）两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的接入电路时的路端电压与电流路端电压与电流.3 3）a a的斜率的斜率的绝对值表示的绝对值表示电源内电源内阻的大小阻的大小、b b的斜率的斜率的绝对值表的绝对值表示示接入电路中外电阻的的大小接入电路中外电阻的的大小 4 4）图中虚线矩形的面积表示）图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功接入该电阻时的输出功率率。当两个当两个斜率相等斜率相等时时（即内、外电阻相等）（即内、外电阻相等）图中矩图中矩形面积形面积最大最大，即，即输出功率输出功率最大。最大。2/26/2023电源的三个功率以及关系电源的三个功率以及关系六六.2/26/2023七七.电源的输出功
8、率随外电阻变化的讨论电源的输出功率随外电阻变化的讨论电源的总功率电源的总功率P P总总=IE=IE内耗功率：内耗功率：P P内内=I=I2 2r r输出功率：输出功率：P P出出=P-PP-P内内=IE-I=IE-I2 2r=IUr=IU外外=I=I2 2 R R外外当外电阻为纯电阻电路时当外电阻为纯电阻电路时当当R R外外=r=r时时,P,P出出最大，且最大值为最大，且最大值为 P P出出m m=E E2 24r4r(R(R外外+r)+r)2 2=E E2 2+4r+4r(R R外外-r)-r)2 2R R外外P P出出=I I2 2R R外外=E E2 2R R外外2/26/2023 【例
9、题例题2 2】如图已知，如图已知，E E=6V=6V，r r=4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的变化范围是的变化范围是0 01010。求：。求：电源的最大输出功率；电源的最大输出功率；R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率；R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。E rR2R1 2.25W2.25W；2W2W；1.5W1.5W。2/26/2023【例题例题4 4】如图所示，图线如图所示，图线a a是某一蓄电池组的伏安特是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线性曲线，图线b b是一只某种型号的定值电阻的伏安特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性曲线
10、若已知该蓄电池组的内阻为2.02.0，则这只，则这只定值电阻的阻值为定值电阻的阻值为_。现有。现有4 4只这种规格的定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，该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是输出功率最大时是_W_W。U U/V/V I I/A/Ao o2020151510105 5a ab b解：解：由图象可知蓄电池的由图象可知蓄电池的电动势为电动势为20V20V。由斜率关系知外电阻阻值由斜率关系知外电阻阻值为为66。用用3 3只这种电阻并联作为外只这种电阻并联
11、作为外电阻，外电阻等于电阻，外电阻等于22，因，因此输出功率最大为此输出功率最大为50W50W。2/26/2023八八.闭合电路中变量（动态）分析闭合电路中变量（动态）分析(1)(1)保持不变的量只有电源的电动势和内电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阻，电流、电压、电功率等都随外电阻的改变而改变杆变而改变杆 (2)I(2)I、U U、P P公式：公式：电流电流I=E/(I=E/(R R外外+r).+r).内电压内电压U U内内IrIr=ErEr/(/(R R外外+r).+r).外电压外电压U U外外I I R R外外E-E-IrIr.总功率总功率P P总
12、总IE.IE.2/26/2023【例题例题5 5】在如图所示电路中，当变阻器在如图所示电路中，当变阻器R R3 3的的滑动头滑动头P P向向b b端移动时端移动时（）A A电压表示数变大，电流表示数变小电压表示数变大，电流表示数变小B B电压表示数变小，电流表示数变大电压表示数变小，电流表示数变大C C电压表示数变大，电流表示数变大电压表示数变大，电流表示数变大D D电压表示数变小，电流表示数变小电压表示数变小，电流表示数变小 B BA AV VE ER R1 1R R3 3R R2 2P Pb ba ar r2/26/2023【例题例题6 6】如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E
13、E，内电阻为，内电阻为r r当滑动变阻器的触片当滑动变阻器的触片P P从右端滑到左端时，发现从右端滑到左端时，发现电压表电压表V V1 1、V V2 2示数变化的绝对值分别为示数变化的绝对值分别为UU1 1和和UU2 2，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A A、小灯泡、小灯泡L L1 1、L L3 3变暗，变暗，L L2 2变亮变亮B B、小灯泡、小灯泡L L3 3变暗，变暗，L L1 1、L L2 2变亮变亮C C、UU1 1 UU2 2 V V2 2V V1 1L L1 1L L2 2L L3 3P P2/26/2023V2V1L1L2L3P解：解：滑动变阻器的触片滑动变阻器的触
14、片P P从右从右端滑到左端，总电阻减小，总端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。电流增大，路端电压减小。与电阻串联的灯泡与电阻串联的灯泡L L1 1、L L2 2电流增大，变亮，与电阻并电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡联的灯泡L L3 3电压降低，变暗。电压降低，变暗。U U1 1减小，减小，U U2 2增大，而路端电压增大，而路端电压U U=U U1 1+U U2 2减小，减小，所以所以U U1 1的变化量大于的变化量大于 U U2 2的变化量，的变化量，答案：答案：B B、D D 2/26/2023【例例题题3 3】在在在在所所所所示示示示的的的的电电电电路路路路中中中中，R
15、R R R1 1 1 1=14.0=14.0=14.0=14.0，R R R R2 2 2 2=9.0=9.0=9.0=9.0，当当当当开开开开关关关关S S S S扳扳扳扳到到到到位位位位置置置置1 1 1 1时时时时，电电电电流流流流表表表表的的的的示示示示数数数数为为为为I I I I1 1 1 1=0.20A=0.20A=0.20A=0.20A；当当当当开开开开关关关关S S S S扳扳扳扳到到到到位位位位置置置置2 2 2 2时时时时，电流表的示数为电流表的示数为电流表的示数为电流表的示数为I I I I2 2=0.30A=0.30A，求电源的电动势和内电阻。，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如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电源的内阻和电动势源的内阻和电动势源的内阻和电动势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这是测量电源电动势和内电阻的两种方法R R1 1R R2 2A A1 12 2E Er rS SR R1 1R R2 21 12 2E Er rS SV V2/26/2023