PPT课件-闭合电路的欧姆定律

R + r
3、适用范围：纯电阻电路 适用范围：
四、路端电压与负载的关系 路端电压：外电路两端的电压 路端电压：外电路两端的电压U外=U端 实验：观察U端与R的关系
A
R
V E
结论：R增大，I减小， U端增大； R减小，I增大， U端减小。 分析：
1. U端与电路中电流I的关系： 的关系： 与电路中电流 的关系
R
I
K
r
I
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。
U内 E U外
E
实验：研究闭合电路的电动势 与内外 实验：研究闭合电路的电动势E与内外 电路电压U内的 内的U外的关系 电路电压 内的 外的关系 V1 R V2
A C D B
A、B分别是电源的正负极 C、D分别是两根探针
R2 R1
P出 E2 4r 0
E r
R=r
R
小结：
１．电动势是表征电源把其他形式的能量转 化为电能本领大小的物理量.E .E由电源本身决 化为电能本领大小的物理量.E由电源本身决 不随外电路变化． 定,不随外电路变化． 不随外电路变化
E ２．闭合电路欧姆定律 I = R+ R+r
３．路端电压： 路端电压：
测不同型号电池及水果电池电动势
3、意义：电动势的大小反映了电源 意义： 将其他形式的能量转化为电能的本领。 将其他形式的能量转化为电能的本领。
R a b
R
在电源外部： W 电 = ∆ E 电 = ∆ E 其 = qU
在电源内部： W 非 = ∆ E 其 = ∆ E 电 = qE
与水流 类比
I
a b
E P = P = U外I = I R = R 外 出 R+r E2 E2 = = 2 (R + r ) (R − r)2 + 4r R R P出 2 当R = r时，P 出最大， E 4r
2 2
E P = 出 4r
2
0
R=r
R
如图， 例.如图，已知 如图 已知E=6V，r =4 ，R1=2 ，R2 ， 的阻值变化范围是0-10 。求：①电源的 的阻值变化范围是 最大输出功率； 上消耗的最大功率； 最大输出功率；②R1上消耗的最大功率； 上消耗的最大功率。 ③R2上消耗的最大功率。
实验数据处理
外电压U(V) 0 内电压U'(V) 0 U+U'(V) 0
0 0 0
0 0 0
实验结论： 在误差允许范围内，总有E= U外+U内 三、闭合电路的欧姆定律： 闭合电路的欧姆定律： 1、内容：闭合电路中的电流强度跟电 内容： 源的电动势成正比，跟内、 源的电动势成正比，跟内、外电路中 的电阻之和成反比。 的电阻之和成反比。 E 2、表达式 ： I =
U = E − Ir
４．电源的供电过程是能量转化的过程． 电源的供电过程是能量转化的过程．
说明： 说明：内电路与外电路中消耗的电能之和等于电源把其 它形式能转化过来的电能， 它形式能转化过来的电能，IU内+IU外=IE.
(1)公式表示 ：U=E-Ｉr
当R→∞时： I=0、U内=0、U外=E （也称为断路时） →∞时 也Βιβλιοθήκη Baidu为断路时） →∞ 当R→0时： I=E/r（短路电流）U外=0、U内=E →0时 （短路电流） →0
(2)U-I关系图象：
这个图象很 重要！ 重要！ E
U/V
U内=I1r
U外=I1R
I1
I短 I/A
1 R1 2 R2 A E r
解: 依题意 根据闭合电路欧姆定律 可列出方程： 可列出方程： E = I1R1 + I1r E = I2R2 + I2r 代入数据,可得 代入数据 可得 E = 3V r = 1
这是测电动势和内阻的一种方法
例3.在如图所示的电路中，在滑动变阻 器R3的滑动头向右移动的过程中，电压 表V和电流表A的示数变化情况如何？
P R3 R1 V E、r 思路： 思路： A R2 全电路动态变化分析的步骤: 全电路动态变化分析的步骤 (1)判断动态部分电阻、全电路总 判断动态部分电阻、 判断动态部分电阻 电阻的变化. 电阻的变化 (2)判断闭合电路总电流的变化 判断闭合电路总电流的变化. 判断闭合电路总电流的变化 (3)依据 依据U=E-Ir,判断路端电压的 依据 判断路端电压的 变化. 变化 (4)依据分压、分流原理判断动态 依据分压、 依据分压 部分的物理量的变化. 部分的物理量的变化
部分电路 闭合电路
外电路
R
K
内电路
E
r
2、闭合回路的电流方向 在外电路中， 在外电路中，电流方向由正 极流向负极， 极流向负极，沿电流方向电势 降低。 降低。 在内电路中，即在电源内部， 在内电路中，即在电源内部， E 通过非静电力做功使正电荷由 负极移到正极， 负极移到正极，所以电流方向 为负极流向正极。 为负极流向正极。
2. U端与负载电阻R的关系： 的关系： 与负载电阻 的关系
E U (1)公式表示 ： = E − Ir = E − R + r r
→∞时 也称为断路时） 当R→∞时： U外=E （也称为断路时） →∞ 当R→0时： U外=0、U内=E →0时 →0 U/V
(2)U-R关系图象：
E
0
R
例1、在如图所示的电路中，电源的 在如图所示的电路中， 电动势为1.5V 内阻为0.12Ω 1.5V， 0.12Ω， 电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电 路电阻为1.38Ω 1.38Ω， 路电阻为1.38Ω，求电路中的电流和 路端电压。 路端电压。
2009-01-08
一、电源的电动势： 电源的电动势：
1、电源是把其它形式的能转换成电能 的装置。 的装置。 定义： 2、定义：电源的电动势在数值上等于电 没有接入电路时两极间的电压 时两极间的电压。 源没有接入电路时两极间的电压。 电动势用符号“ 表示 单位为伏特。 表示， 电动势用符号“E ”表示，单位为伏特。
E r
W非 电源电动势也等于把单位正电荷由电源 E= 负极搬运到正极非静电力所做的功: 负极搬运到正极非静电力所做的功 q 干电池的E=1.5V，铅蓄电池的 如：干电池的 ，铅蓄电池的E=2.0V
二、闭合电路: 闭合电路:
1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。 用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。 外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路. 外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路. 内电路:电源内部是内电路.如发电机线圈、 内电路:电源内部是内电路.如发电机线圈、蓄电 池的电解液等。 池的电解液等。
P内＝Ｕ内Ｉ=I2r
（4）电源的效率 ）电源的效率:
P UI U 出 = = ×100 η= ％ P EI E 总
对于纯电阻电路： 对于纯电阻电路：
U R η= = ×100 ％ E R+r
问：电源效率随外电阻的变化怎样变化？ 电源效率随外电阻的变化怎样变化？
五、电源输出功率与外电阻的关系: 电源输出功率与外电阻的关系
局部
整体
局部
四、闭合电路中的能量转化： 闭合电路中的能量转化： 即:EI＝U外I＋U内I ＝ ＋ E = U外 +U内
qE = qU外 + qU内 W = W +W 外 非 内 ∆E = ∆E外 + ∆E 电 内
(1)电源消耗功率（电路消耗的总功率 ） 总＝ＥＩ 电源消耗功率（ 电源消耗功率 P (2)外电路消耗功率（电源输出功率） P出＝Ｕ外Ｉ 外电路消耗功率（电源输出功率） 外电路消耗功率 (3)内电路消耗功率（一定是发热功率） 内电路消耗功率（一定是发热功率） 内电路消耗功率
例题2 如图，Ｒ =14Ω,Ｒ =9Ω,当开关 例题2： 如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关 处于位置1 电流表读数I =0.2A； 处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当开关 处于位置2 电流表读数I =0.3A。 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 的电动势E和内电阻r。