2018年高中物理 第2章 恒定電流 2.7 閉合電路歐姆定律課件 新人教版選修3-1.ppt

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1、第二章 恒定電流 第七節(jié) 閉合電路歐姆定律,想一想?,電壓表測誰的電壓? 開關(guān)S閉合前后電壓表的讀數(shù)一樣嗎?為什么?,外電路:電源的外部叫做外電路,其電阻稱為外電阻,R 內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路,其電阻稱為內(nèi)電阻,r,一、閉合電路的構(gòu)成:,二.閉合電路中電勢的變化,1、外電路電勢的變化,外電路中沿電流方向電勢降低,,,,,a,b,,,c,,,,,d,,,,Ir,,,,內(nèi)阻上電勢降低,2、內(nèi)電路中電勢的變化,電源內(nèi)電路中,沿電流方向電勢升中有降,升高E,并降低Ir,實(shí)例分析1 如圖所示,一閉合電路,外電路有一電阻R,電源是一節(jié)電池,電動勢為E,內(nèi)阻為r。,電源提供的電能為:W非靜電力=q

2、E=IEt,(1)合上開關(guān),電路中有電流的同時伴隨能量的轉(zhuǎn)化,在時間t內(nèi),有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,如何計算?,三、閉合電路能量轉(zhuǎn)化,(2)合上開關(guān),在時間t內(nèi),整個電路中電能轉(zhuǎn)化為什么能?是多少?,外電路產(chǎn)生電熱為:Q外=I2Rt,內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為:Q內(nèi)=I2Rt,電源提供的電能為:W=qE=IEt,(3)在時間t內(nèi),寫出閉合回路的能量轉(zhuǎn)化與守恒方程?,外電路產(chǎn)生電熱為:Q外=I2Rt,內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為:Q內(nèi)=I2rt,由能量守恒:,1、W=Q外+Q內(nèi),2、IEt=I2Rt+I2rt,4、E=U外+U內(nèi),3、E=IR+Ir,5、,以上各式的適用條件如何?,四、閉合電路的歐姆定律,閉合電路中的電

3、流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆律。,(2)公式:,外電路是純電阻的電路。,(1)內(nèi)容:,(3)適用條件:,實(shí)踐與探索,閉合開關(guān),使滑動變阻器的滑片向左滑動,則電流表和電壓表的讀數(shù)怎樣變化?,實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明: 1.當(dāng)外電阻增大時,電流減小,電壓增大。 2.當(dāng)外電阻減小時,電流增大,電壓減小。,五、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,分析:對給定的電源,E、r均為定值,由,可分析出上述結(jié)論,E=U外+U內(nèi),,1.路端電壓—— 外電路兩端的電壓叫做路端電壓。 路端電壓是用電器(負(fù)載)的實(shí)際工作電壓。 2.路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系: U= IR 3.路端電壓與電動勢的關(guān)系

4、: U端=E-Ir≤E,5,兩個特例:,(2)外電路短路時,(1)外電路斷路時,注意:短路電流很大,絕對不允許將電源兩端用導(dǎo)線直接連接在一起,六、路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象,,,,U,I,0,E,E/r,U=E-Ir,U=E-Ir,E,七、電源的輸出功率,,內(nèi)損耗功率,P輸出,P熱,在電路中 電源提供的電功率為P=EI , 外電路上的總功率為P輸出=UI , 內(nèi)電路發(fā)熱損耗的功率為 P內(nèi)損=I2r,,介紹幾個物理量,電源的總功率:,輸出的功率:,例:,如圖:R1=14Ω,R2=9 Ω.當(dāng)開關(guān)S切換到位置l時,電流表的示數(shù)為I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)S切換到位置2時,電流表

5、的示數(shù)為I2=0.3A,求電源電動勢E和內(nèi)阻r(電流表內(nèi)阻不計)。,,,,,,,,A,,,,,,,,,,R1,R2,S,1,2,E,r,八、閉合電路的歐姆定律應(yīng)用,分析,當(dāng) S切換到位置l時:,E=I1R1+I1r,(1),當(dāng) S切換到位置2時:,E=I2R2+I2r,(2),由(1)、(2)式代入數(shù)據(jù),有:,E=3V r =1Ω,[說明]這道例題為我們提供了一種測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r的方法。,例、如圖所示電路中,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點(diǎn)向上移動時,電流表、電壓表的示數(shù)怎樣變化?,電壓表的示數(shù)變大 電流表的示數(shù)變小,小結(jié):電路中任一局部發(fā)生變化,將引起各處的電流和電壓的變化。判斷這類問題的思路為: (1)、先從局部的電阻R變化,由I=E/(R+r) 推出總電流I的變化、 (2)、由U=E-Ir 推出路端電壓U的變化, (3)、再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及部分電路歐姆定律作出相應(yīng)的判斷。,1、如圖所示電路,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下移動時,判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化?,鞏固練習(xí),V1示數(shù)增小 V2示數(shù)增小 A示數(shù)減大,

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