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1、第七节:闭合电路欧姆定律第七节:闭合电路欧姆定律2011年年12月月电源内部能量是怎么样转化的?为什么这样转化,什么力做功的结果?内电路内电路外电路外电路rERs外电路外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路.内电路内电路:电源内部是内电路电源内部是内电路.内电路内电路外电路外电路rERs1.外电路中正电荷如何移动?2.电源中,正电荷如何移动?内电路内电路外电路外电路rERs1.外电路中,沿电流方向,电势如何变化?2.内电路中,沿电流方向,电势如何变化?在在外电路外电路中,电流方向由正极流向负极,中,电流方向由正极流向负极,沿电流方向电势降低沿电流方向电势降低。
2、在在内电路内电路中,即在电源内部,通过非静中,即在电源内部,通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极,所电力做功使正电荷由负极移到正极,所以电流方向为负极流向正极以电流方向为负极流向正极。内电路与外电路中的总电流是相同的。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闭合回路的电流方向电路中的电势变化情况电路中的电势变化情况(1)在外电路中,沿电流方向电势降低。)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,)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,在电沿电流方向电势也降低;另一方面,在电源的正负极附近存在着化学反映层,反应源的正负极附近存在着化
3、学反映层,反应层中非静电力把正电荷从低电势移向高电层中非静电力把正电荷从低电势移向高电势,即,沿电流方向电势升高。势,即,沿电流方向电势升高。bdacababcd1、时间、时间t内,外电路中电流做功产生的热为内,外电路中电流做功产生的热为Q外外rERK内电路内电路外电路外电路Q外外=I2Rt2、时间、时间t内,内电路中产生的热为内,内电路中产生的热为Q内内Q内内=I2rt3、时间、时间t内,非静电力做功为内,非静电力做功为WW=EqEIt根据能量守恒定律,非静电力做的功等于根据能量守恒定律,非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。和。W=E
4、外外+E内内即:即:EIt=I2Rt+I2rt表述:闭合电路中的电流跟表述:闭合电路中的电流跟电源的电动势电源的电动势成成正比,跟正比,跟内、外电路的电阻之和内、外电路的电阻之和成反比成反比使用条件:外电路是使用条件:外电路是纯电阻纯电阻的电路。的电路。闭合电路欧姆定律:闭合电路欧姆定律:闭合电路欧姆定律的闭合电路欧姆定律的U-U-I I图象图象 (1)(1)图象的函数表达图象的函数表达 在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的短路电流短路电流图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻,内阻越大,内阻越大,图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害在在纵轴纵轴上的上的截距截距表
5、示电源表示电源的的电动势电动势E (2)(2)图象的物理意义图象的物理意义UIOEI短例例A A、B B闭合电路的动态分析闭合电路的动态分析例:如图所示,当滑动变阻器滑片例:如图所示,当滑动变阻器滑片P向右移向右移动时,试分析动时,试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。的亮度变化情况。L1L2L3P小,小,L1将变暗,同时将变暗,同时L1分得的电压变小。路分得的电压变小。路端电压增大,端电压增大,L2两端电压增大,故两端电压增大,故L2变亮。变亮。总电流减小,总电流减小,L2分得的电流增大,可见分得的电流增大,可见L3上上的电流比的电流比L1上的电流减小得还要多,因此上的电流减小得还要多,因此L3也要变暗。也要变暗。解析当解析当P向右移动,向右移动,R滑滑有效电有效电阻变大,整个电路的电阻增大。阻变大,整个电路的电阻增大。根据根据I总总减小,流过减小,流过L1的电流变的电流变总结:总结:(1)讨论灯泡亮度的变化情况,只讨论灯泡亮度的变化情况,只需判断其电流或电压如何变化就需判断其电流或电压如何变化就可以。可以。(2)闭合电路动态分析的一般顺序闭合电路动态分析的一般顺序是:先电阻,再总电流;先内电是:先电阻,再总电流;先内电压,再路端电压压,再路端电压