闭合电路欧姆定律
闭合电路的欧姆定律
4.电源的功率和效率
⑴功率: ①电源的功率(电源的总功率)
PE=EI ②电源的输出功率P出=UI ③电源内部消耗的功率Pr=I 2r
⑵电源的效率
P U R PE E R r
(最后一个等号只适用于纯电阻电路)
电源的输出功率
E2R
4Rr E2 E2
P
R r2 R r2 4r 4r
P出
当内外电阻相等时,
Pm
电源的输出功率最大为
Pm
E2 4r
Or
R
例1.已知如图,E =6V,r =4Ω,R1=2Ω, R2的阻值变化范围是0-10Ω。求:①电 源的最大输出功率;②R1上消耗的最大 功率;③R2上消耗的最大功率。
R2 R1
Er
解法点拨:
求物理量的极值和出现极值的条件,关键是抓 住影响物理量数值变化的原因,写出所求量与 引起变化的物理量之的关系式,再力用数学求 极值的方法对关系时进行处理。
电动势和内电阻势表征电源特征的物 理量。
2.闭合电路欧姆定律
在闭合电路中,电流与电源的电动势成正比, 与电路中的总电阻成反比。
表达形式有:
① E=U外+U内
②
I
E R r(I、R间关系)
③ U=E-Ir (U、I间关系)
④ U R E (U、R间关系) Rr
3.电源的伏安特性(路端电压随电流变化 的图像)
第九章 第2讲 闭合电路的欧姆定律
第2讲 闭合电路的欧姆定律
目标要求 1.了解电动势的物理意义,理解并掌握闭合电路的欧姆定律.2.会用闭合电路欧姆定律分析电路的动态变化.3.会计算涉及电源的电路功率.4.掌握路端电压和电流的关系及电源的U -I 图像.
考点一 闭合电路欧姆定律及应用
1.电动势
(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量的比叫电动势.
(2)物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压. 2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比; (2)公式:I =E
R +r (只适用于纯电阻电路);
(3)其他表达形式
E =U 外+U 内或E =U 外+Ir (适用于任意电路).
1.电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱.( × ) 2.电动势就是电源的路端电压.( × )
3.电源的重要参数是电动势和内阻.电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关.( √ )
4.在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.( √ )
1.路端电压与外电阻的关系
(1)纯电阻电路:U =IR =E R +r
·R =E
1+r R ,当R 增大时,U 增大;
(2)特殊情况:
①当外电路断路时,I =0,U =E ;
②当外电路短路时,I 短=E
r ,U =0.
2.动态分析常用方法
(1)程序法:遵循“局部—整体—局部”的思路. ①分析步骤(如图):
②分析时:串联电路注意分析电压关系,并联电路注意分析电流关系 (2)结论法:“串反并同”,应用条件为电源内阻不为零.
高中物理:闭合电路的欧姆定律
高中物理:闭合电路的欧姆定律
【知识点的认识】
1.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比。
(2)公式:
①I=(只适用于纯电阻电路);
②E=U外+Ir(适用于所有电路)。
2.路端电压与外电阻的关系:
一般情况U=IR=•R=,
当R增大时,U增大
特殊情况(1)当外电路断路时,I=0,U=E
=,U=0
(2)当外电路短路时,I
短
【命题方向】
(1)第一类常考题型是对电路的动态分析:
如图所示,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器的滑片P处于左端时,三盏灯L1、L2、L3均发光良好。在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中,下列说法中正确的是()A.小灯泡L1、L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮
C.电压表V1、V2示数均变大D.电压表V1、V2示数之和变大
分析:在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中,先分析变阻器接入电路的电阻如何变化,分析外电路总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化,即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化,从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。再根据路端电压的变化,分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化;根据干路电流与L3电流的变化,分析L1电流的变化,即可判断灯泡L1亮度的变化。根据路端电压的变化,判断两电压表示数之和的变化。
解:B、滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,整个闭合回路的总电阻变大,根据闭合欧姆定律可得干路电流I=变小,灯泡L2变暗,故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2=IR2变小,即电压表V2示数变小,电压表V1的读数为U1=E﹣I (r+R2),变大,故C错误。
高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用
高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用
一、基础知识归纳
1.闭合电路的欧姆定律
(1)内、外电路
①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.
②外电路:电源两极,用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.
(2)闭合电路的欧姆定律
①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比.
②适用条件:纯电阻电路.
③闭合电路欧姆定律的表达形式有:
Ⅰ.E=U外+U内
Ⅱ.I=(I、R间关系)
Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)
Ⅳ.U=E(U、R间关系)
2.闭合电路中的电压关系
(1)电源电动势等于内、外电压之和.
注意:U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR,非纯电阻电路中UIR)
(2)路端电压与电流的关系(如图所示).
①路端电压随总电流的增大而减小.
②电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中,U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.
③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im=(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于内电阻.
(3)纯电阻电路中,路端电压U随外电阻R的变化关系.
①外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;
②外电路断开时,R,路端电压U=E ;
③外电路短路时,R=0,U=0,I=Im=E/r.
3.电动势与路端电压的比较:
电动势路端电压U
物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况定义式E=,W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功U=,W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U+UU=IR
闭合电路欧姆定律
3、两个电池1和2的电动势E1>E2,它 两个电池1 供电, 们分别向同一电阻R供电,电阻R消耗 的电功率相同,比较供电时电池1 的电功率相同,比较供电时电池1和2 内部消耗的电功率P1和P2,电池的效 的大小,则有( 率η1和η2的大小,则有( ) A 、P 1> P 2,η1> η2 B 、P 1> P 2,η1< η2 答案: 答案:B C 、P 1< P 2,η1> η2 D 、P 1< P 2,η1< η2
16
P出 Pm P0
r 电源输出功率随外电阻变化的图线
o
R
3、电源的效率: 电源的效率:
17
例1:如图所示的电路中,电压表的电 如图所示的电路中, 阻很大,开关S断开时, 阻很大,开关S断开时,电压表的示数 4.8V, 闭合时, 是4.8V,S闭合时,电压表的示数是 3.6V,已知R =4Ω, 3.6V,已知R1=R2=4Ω,求: (1)电池的电动势和内电阻 电池的电动势和内电阻? (1)电池的电动势和内电阻? (2)第一种情况下的电源的 (2)第一种情况下的电源的 总功率,电源的输出功率, 总功率,电源的输出功率, 以及电源的热功率和电源 的效率? 的效率?
6
二、闭合电路欧姆定律
还可以得到: 由EIt=I2Rt+I2rt还可以得到: I I I 还可以得到 E I= R+r
闭合电路欧姆定律(精选7篇)
闭合电路欧姆定律(精选7篇)
闭合电路欧姆定律篇1
教学目标
(一)知识目标
1、知道电动势的定义.
2、理解的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题.
3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.
4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.
5、理解闭合电路的功率表达式.
6、理解闭合电路中能量转化的情况.
(二)能力目标
1、培养学生分析解决问题能力,会用分析外电压随外电阻变化的规律
2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.
3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力.
(三)情感目标
1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点
2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系
3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想
4、知道用能量的观点说明电动势的意义
教学建议
1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析
电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.
闭合电路的欧姆定律
二、闭合回路的欧姆定律:
E Ir U 适用于所有的电路
E I (r R) 仅适E用于 外Ir电路IR为纯电阻的电路
E r R U 仅适用于外电路为纯电阻的电路 R
闭合回路E欧姆U定内律的U意外义:
在给定的闭合回路中(电源一定,即E、r不变)的情况下, 外电路中的U、I、R三者之间的相互关系。
C
R1
R4
P E
r
R5
R2
R3
3、规律: 当U 0时,P出 0; 短路
当U E时,P出 0; 断路
当U
E 2
时,P出
E2 4r
;输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
1、关系式:
P出
E2 (R r)2
4r
2、图像:
P出 R
Pm
R0 r E2
Pm 4r
O
R0
百度文库
R
3、规律: 当R 0时,P出 0; 短路
E2 4r
O
U0
Um
3、规律: 当U 0时,P出 0; 短路
当U E时,P出 0; 断路
当U
E 2
时,P出
E2 4r
;输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
1、关系式:
P出
E2 (R r)2
4r
2、图像:
闭合电路的欧姆定律
(一)闭合电路欧姆定律
1、电源电动势:电源是把其他形式的能转化为电能的装置。电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量;电动势的大小由电源本身的性质决定,数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量,也等于电源没有接入电路时两极间的电压;电动势是标量,方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。
2、闭合电路欧姆定律
(1)闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成,也可叫含电源电路、全电路。
(2)在闭合电路里,内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律,设电源的内阻为r,外电路的电阻为R,那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir,电流流过外电阻时的电压降为U外=IR,由U外+U内=E,得
。该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比,与整个电路的电阻成反比,即为闭合电路
欧姆定律,适用条件是外电路为纯电阻电路。
3、路端电压与负载变化的关系
(1)路端电压与外电阻R的关系:
(外电路为纯电阻电路)
其关系用U—R图象可表示为:
(2)路端电压与电流的关系
U=E-Ir(普适式)
其关系用U—I图象可表示为
当R=∞时,即开路,
当R=0时,即短路,
其中,r=|tgθ|.
4、闭合电路中的功率
(1)电源的总功率(电源消耗的功率)P总=IE
电源的输出功率(外电路消耗的功率)P输=IU
电源内部损耗的功率:P损=I2r
由能量守恒有:IE=IU+I2r
(2)外电路为纯电阻电路时:
由上式可以看出:
即当R=r 时,
此时电源效率为:
(2)当R>r 时,随R 的增大输出功率减小。 (3)当R
闭合电路欧姆定律
5讲 闭合电路欧姆定律
一、闭合电路的欧姆定律 (1)内、外电路
①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.
②外电路:电源两极,包括用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻. (2) 闭合电路的欧姆定律
①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比,即I=E/
(R+r )
②由E =U +Ir 可知,电源电势能等于内外压降之和;
③适用条件:纯电阻电路 (3)路端电压跟负载的关系 ①路端电压:根据U =IR =ER/(R +r )=E/(1+r/R)可知,当
R 增大时,U 增大;当R 减小时,U 减小。表示为U -R 图象如右 ②U 一I 关系图
由闭合电路欧姆定律知:U =E -Ir , 路端电压随着电路中电流的增大而减小; U 一I 关系图线如图示
当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电动势E ;当外电路电压为U =0时,横坐标的截距I 短=E/r 为短路电流;图线的斜率的绝对值为电源的内电阻. (4).闭合电路的输出功率
①功率关系:P 总=EI=U 外I 十U 内I= UI +I 2r ,
②电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI -I 2
r 2
2
24E E r I r r ⎡⎤=--+⎣⎦
当2E
I r
=时,电源的输出功率最大,2
4m E
P r
=
③电源的输出功率与外电路电阻的关系:()
2
2
2
4E P I R R r r
R
==-+出
当R =r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大, 2
4m E
P r
=
由图象可知,对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R l 和R 2
闭合电路的欧姆定律
P总 E R r
(最后一个等号只适用于纯电阻电路)
电源的输出功率
ER ER E P 2 R r 4Rr 4r
当内外电阻相等时, 电源的输出功率最大为
2
2
2
P出
Pm
R
E Pm 4r
2
O
r
例1.已知如图,E =6V,r =4Ω ,R1=2Ω , R2的阻值变化范围是0-10Ω 。求:①电 源的最大输出功率;②R1上消耗的最大 功率;③R2上消耗的最大功率。
1)IR=U外是外电路上总的电势降落,习惯 叫做路端电压 2)Ir=U内则是内电路的电势降落 即E=U外+U内
则电动势等于内外电路电势降落之和
二、路端电路与负载的关系
1、当外电阻增大时,根据I=E/(R+r)可 知,电流I减小 ,内电压Ir减小,根据U=E -Ir可知路端电压U增大 2、当外电阻减小时,根据I=E/(R+r)可 知,电流I增大 ,内电压Ir增大,根据U=E -Ir可知路端电压U减小
闭合电路欧姆定律
一、闭合电路欧姆定律
在外电路中,正电荷在电场力的作用下由正 极移向负极,电势降低,降低多少,负载 两端就有多少电压。 内电路中:非静电力把正电荷由负极移到正 极。
2、闭合电路欧姆定律推导;
设电源的电动势为E,外电路电阻为R,内电路 电阻为r,闭合电路电流为I,在时间t内, 1)外电路中电能转化成的内能为Q外=I2Rt 2)内电路中电能转化成的内能为Q内=I2rt 3)非静电力做功: W=Eq=EIt 由能量守恒定律可知:W=Q外+Q内 即 EIt=IRt+Irt 所以有E=IR+Ir 变形得I=E/(R+r)
高中物理【闭合电路欧姆定律】知识点、规律总结
考点三 两类 U-I 图象的比较与应用 电源 U-I 图象
师生互动 电阻 U-I 图象
图形
电源的路端电压随电路电流的 电阻中的电流随电阻两
图象表述的物理量变化关系
变化关系
端电压的变化关系
图线与坐标轴交点
与纵轴交点表示电源电动势 E, 过坐标轴原点,表示没有 与横轴交点表示电源短路电流Er 电压时电流为零
○V 正常 A 无示数 电流通过,“电流表无示数”说明 a.电流表短路
没有或几乎没有电流流过电流表 b.和电压表并联的用电器断路
“两表均无示数”表明无电流通 除了两表同时被短路外,可能是干
○A 、○V 均无示数
过两表
路断路导致无电流
【反思领悟】 已知电路发生某种故障,寻找故障发生的位置时,可将整个电路划 分为若干部分;然后逐一假设某部分电路发生故障,运用欧姆定律进行推理,推理结果 若与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路;若不符合,则故障不发生在这 部分电路.用这种方法逐段找下去,直至找到发生故障的全部可能为止,这里应用了排 除法.
(3) 在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段 R 并与用 电器并联,另一段 R 串与并联部分串联.A、B 两端的总电阻与 R 串的变化趋势一致.
第 2 维度:含电容器的动态电路 (1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路上的电阻无电压降, 因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.在电路稳定后,与电容器串联的 电阻中无电流通过,与电容器串联的电阻阻值变化,不影响电路中其他电表示数和灯泡 亮度. (2)电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的充、放电.如果电容器两端电压 升高,电容器将充电,电荷量增大;如果电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接 的电路放电,电荷量减小.
物理闭合电路欧姆定律
【方法与知识感悟】闭合电路的动态分析
1. 特点:闭合电路中只要某一电阻的阻值发生变化, 就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电流和电 压都发生变化.
2. 基本依据:闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆 定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系 等.
3. 基本方法
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”
或交流电压最高挡,长期不用时,要取出表内的电池.
题型一:对电源外特性曲线(U-I图象)的理解和应用
例1 如图所示,a、b分别表示一个电池组和一只电阻
的伏安特性曲线.则以下说法
正确的是( )
A.电池组的内阻是1 Ω
B.电阻的阻值为0.33 Ω
C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将 是4 W
电流 I 并的增大和与之串联的各电路电压 U 串的减小(串反
并同).
(3)极限法:即因变阻器滑动引起电路变化的问题,可
将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.
(4)特殊值法.对于某些双臂环路问题,可以采取代入
特殊值去判定,从而找出结论.
题型四:含容电路的分析和计算 例4 如图所示,四个电阻
阻值均为R,开关S闭合时,
端移动,则三个电表示数的变化情况是( )
A.I1增大,I2不变,U增大 B.I1减小,I2增大,U减小 C.I1增大,I2减不,U增大 D.I1减小,I2不变,U减小
闭合电路欧姆定律知识点
闭合电路欧姆定律知识点
闭合电路欧姆定律是电路理论中最基础的知识之一。它描述了
电流、电阻和电压三者之间的关系。在闭合电路中,电流的大小
取决于电压和电阻的大小。欧姆定律表明,当电路中有电流流动时,电压与电阻的比例是恒定的。在这篇文章中,我们将详细介
绍闭合电路欧姆定律的知识点。
一、什么是闭合电路欧姆定律?
闭合电路欧姆定律是一种描述闭合电路中电流、电压和电阻之
间关系的规律。该定律得名于德国物理学家乔治·西蒙·欧姆,他在1827年发现了电流和电压之间的关系。欧姆定律由以下公式表示:I=V/R,其中I表示电路中的电流,V表示电路中的电压,R表示
电路中的电阻。这个公式告诉我们,电流的大小取决于电压和电
阻的大小。
二、电压、电阻和电流三者之间的关系
电压、电阻和电流是电路中最基本的量。电压是指电场在空间
中产生的电势差,它是推动电流在电路中流动的力量。电阻是电
流在电路中流动时遇到的阻碍,它是电阻器中电阻的大小。电流
是电荷在电路中移动的情况,它是描述电路中电子的移动方向的。
在闭合电路中,电阻是电路中影响电流大小的最重要因素。电
路中的电阻会影响电流的大小和方向。电阻越大,电流就越小。
而当电路中的电阻很小时,电流就会更大。电路中的电压和电阻也是影响电流方向的因素。当电路中的电压大于电阻时,电流会沿着电压的方向流动。相反,当电路中的电压小于电阻时,电流就会朝着相反的方向流动。
三、电阻的计算方法
电阻是衡量电路中电阻对电流流动的影响程度的一个参数。电阻的大小可以通过以下公式计算:R=V/I,其中R表示电阻,V表示电压,I表示电流。
闭合电路欧姆定律
一.基本概念
要分清内、 外电路
1.电动势E
电动势是描绘电源把其它形式的能转化为电能的水平的物理
量.是电源的基本属性,由电源本身决定,与是否接入外电路无 关.
电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压,单 位是伏特.
2.路端电压U----外电路两端的电压 3.内电压U’----内电路两端的电压 4.内阻r---内电阻 5.外电阻R
. 的关
系
Pr E2/r
Pr=I2r =E2r/(R+r)2
. E2/4r . . . . E2/9r
R
O r 2r 3r
六.电源的效率
P出 U R
PE E R r
请描绘出η与R的关系
.η
100%
. 66.7% .50% . 33.3%
R
O
r 2r 3r
习题:
1. 在一个闭合电路中,路端电压U=1.5V,内电压 U'=0.5V,求电源在电路中移运2C电量时消耗的电能、 电源内部产生的热量和外电路电场力做功分别为多少?
A V
2V 0.1Ω
4.已知如图,E =6V,r =4Ω,R1=2Ω,R2的变化 范围是0~10Ω。求:①电源的最大输出功率;② R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的最大功率。
2.25W 2W 1.5W
R2 R1
闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律
短路: 很小( 短路:R = 0 ,I = E / r 。 r 很小(蓄电池 0.005 ~ 0.1 ,干电池小于 ),电流太大, 干电池小于1 ),电流太大 电流太大, 烧坏电源,还可能引起火灾。 烧坏电源,还可能引起火灾。 3、U-I 关系图象: 、 关系图象: 由:U= E-Ir 知, U是I 的一次函数。 是 的一次函数。
讨论
1、若外电路中的用电器都是纯电阻R,在时间t内外 若外电路中的用电器都是纯电阻R 在时间t 电路中有多少电能转化为内能? 电路中有多少电能转化为内能?
E外=I2Rt
2、内电路也有电阻r,当电流通过内 内电路也有电阻r 电路时,也有一部分电能转化为内能, 电路时,也有一部分电能转化为内能, 是多少? 是多少? 2
1、U外 = IR 是外电路上总的电势 降落,习惯上叫路端电压 路端电压. 降落,习惯上叫路端电压. 2、U内 = Ir 是内电路上的电势降 习惯上叫内电压 内电压. 落,习惯上叫内电压. 3、 E = IR + Ir
E=U内+U外
二、路端电压跟负载的关系
外电路两端的电压叫路端电压. 外电路两端的电压叫路端电压. 1、如图电路: 如图电路:
外电路
R
K
E内=I rt
3、电流流经电源时,在时间t内 电流流经电源时,在时间t 非静电力做多少功 W=Eq=EIt = 4、以上各能量之间有什么关系? 以上各能量之间有什么关系?
闭合电路欧姆定律(知识梳理)
闭合电路欧姆定律(知识梳理)
一、欧姆定律
欧姆定律是由德国电学家和物理学家埃尔斯蒂·欧姆(Georg Ohm)提出的有关电路中电流、电压和电阻的关系的定律,它称为“欧姆定律”。
欧姆定律的公式表达为,经典的欧姆定律公式是:V = I*R,V 是电路中的电压(单位为伏特),I 是电路中的电流(单位为安培),R 是电路中的电阻(单位为欧姆)。
欧姆定律可以简单地认为是电流与电阻密切相关的定律,规定实际中电路内电阻大小决定了电流大小,即电阻越大,电流就越小;电阻越小,电流就越大;而电流和电压的关系则可用V=IR表示,即在恒定的电阻下,电压的大小决定了电流的大小。
闭合电路是指电路中的电路分支都连接在一起,形成一个闭合的环路,满足相等的电压总差值,因而能够使用欧姆定律进行计算。
在闭合电路中,利用欧姆定律可以求出电路中每一线段的电压大小、电流大小以及每一段电路中电阻的大小。闭合电路中支路上的所有电阻总和等于电路中的总电阻值。只要给出电路中的总电压和总电阻,就可以求出支路上的电压、电流、电阻的大小。例如,有一个闭合电路,里面有三个电阻,分别为 R1、R2和R3,并且它们的总和为R4。这时候,闭合电路总电阻 R4 = R1+R2+R3,利用欧姆定律,就可以求出三个电阻分别对应的电压大小、电流大小,以及每一段电路中电阻的大小。
欧姆定律虽然是一个比较简单、容易理解的定律,但是它非常重要,在电子产品的设计、使用、检测、维护等方面都有重要的作用。用欧姆定律可以很方便地计算和分析电路的电压、电流及电阻的量值,对于电子元器件的短路、开路、负载等情况的分析,欧姆定律也是一个重要的参考依据。欧姆定律也应用于非电路的求解中,比如把它用于求解气动系统内的压力、容积与流量的关系,用于求解水力学中的压力与流量的关系等,这都是欧姆定律的广泛应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2、在如图所示电动势为2V的电源 跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭 合电路,测得电源两端电压为 1.8V,求电源的内电阻.
R
r =1Ω
V
E、r
3、如图,R=0.8Ω当开关S断开时电压
表的读数为1.5V;当开关S闭合时电
压表的读数为1.2V则该电源的电动
势和内电阻分别为多少?
s
E= V
R
r= Ω
V
E、r
不接触,电压表V1左端应接电源的(
)
极(填“+” “-”),电压表V2右侧接线柱应接
(
)(填“+” “-”)。把浸在电解液内的
绝缘板C向上提升一些后V2表的读数将(
)
(填“变大” “变小” “或”不变“)
闭合电路欧姆定律 (第二课时)
路端电压跟负载的关系
实验演示
❖ 观察:当外电路电阻增大(或 减少)时,电流怎样变化? 路端电压如何变化?
4、 如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关 处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当
开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A
求电源的电动势E和内电阻r。
E = 3V r = 1Ω
1 R1
2
R2
A
Er
5、如图,R1=28Ω,R2=18Ω,当开关 处于位置1时,电流表读数I1=0.4A; 当开关处于位置2时,电流表读数
• A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮 • B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮 • C.ΔU1<ΔU2 • D.ΔU1>ΔU2
L1 P
L2
L3
V1
V2
电路的故障分析
如图所示的电路中,闭合电键,灯L1、
L2正常发光.由于电路出现故障,突然发现灯
❖ 重点
❖ 1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。 ❖ 2、路端电压与负载的关系 ❖ 难点
❖ 路端电压与负载的关系
❖ 教具:
❖ 滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多 媒体电脑
一、电源:把其它形式的能转换成电能的装置。
例如:干电池 蓄电池 伏打电池,太阳能电池
二、电源电动势 (1)定义:在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的 负极移到正极所做的功。(E=W/q)
高中物理选修3-1 第三章 恒定电流
闭合电路的欧姆定律
教学目标
❖ (一)知识与技能 ❖ 1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道
电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 ❖ 2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的
公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关 问题。 ❖ 3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。 知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极 间的电压。 ❖ 4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问 题。 ❖ 5、理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中 能量的转化。
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?
E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?
E内=I2rt
外电路
RK
3、电流流经电源时,在时间t内 非静电力做多少功
内电路
W=Eq=EIt 4、以上各能量之间有什么关系?
Er
根据能量守恒定律,非静电力做的 功应该等于内外电路中电能转化为其 他形式的能的总和。
I E Rr
R
I
U E Ir R
I
L s
A R1 V
E、r
U
U
一、路端电压与负载的关系
外电路两端的电压叫路端电压.
路端电压: U E Ir
1、如图电路: 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
s
A
R
V
E、r
电路的动态问题分析
二、课堂练习
❖ 1、如图所示,当滑 动变阻器的滑动点P
(2)意义:表示电源将其他形式的能转化为电能本领。 (3)大小:由电源自身性质、材料组成决定,与电路无关。
在数值上=电源没有接入电路时两级间的电压
(4)方向:从电源负极指向电源正极(电势升高的方向)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(5)符号:E
单位:伏特(V)
三. 内阻(r)
四、内外电路 内外电阻 外电路
IR
闭合电路
S
AB Er
W=E外+E内
即:EIt=I2Rt+I2rt
E IR Ir 即 I E Rr
四、闭合电路欧姆定律
1、内容和表达式: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.
I
E
Rr
2.其它变形式:
E IR Ir E=U外+U内
课堂练习
1、小张买了一只袖珍小电筒,用的是两节 小干电池(电动势和内阻都是一节的两 倍)。他取出电筒中的小灯泡,看到上面 表明“2.2V 0.25A”字样。若使小灯泡在 这两节干电池的供电下正常发光,则每节 干电池的内阻为多大?
❖ (二)过程与方法
❖ 1、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验 研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
❖ 2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养 学生运用物理知识解决实际问题的能力。
❖ (三)情感、态度与价值观
❖ 通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规 律培养学生的创新精神和实践能力。
P
A
R3
向右移动时,电流 表、电压表的示数 R1
R2
V
将如何变化?
E、r
2.A灯与B灯电阻相同,当变阻器滑片向下 移动时,对两灯明暗程度的变化判断正 确的是( B )
A、A、B灯都变亮 B、A、B灯都变暗 C、A灯变亮,B灯变暗
B A
E、r
s R
D、A灯变暗,B灯变亮
• 例题: 如图所示,电源电动势为E,内电阻为 r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时, 发 Δ现U1和电Δ压U表2,V1下、列V2说示法数变中正化确的绝的对是值分别为
内电路
外电路两端的电压叫端(电)压,或外电压。电阻叫外电阻(R) 内电路两端的电压叫内电压。电阻叫内电阻(r)
讨论:电键闭合时,电源两端所测电压是什么?
电键断开时,电源两端所测电压是什么?
一、提出问题
部分电路欧姆定律: 导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,
跟导体的电阻R成反比
U I
R
讨论闭合回路中的能量转化关系
I2=0.6A.求电源的电动势E和内电
阻r.
1
E = 3V
s
R1
2
R2
r = 1Ω
A
E、r
6、一个电源接8Ω电阻时,通过电源的 电流为0.15A, 接13Ω电阻时, 通过电 源的电流为0.10A, 求电源的电动势和 内阻。
7.图示为供实验用的化学电池,A为电源的正极,B
为负极。探针a靠近正极但不接触,探针b靠近负极也