高一物理闭合电路欧姆定律
物理闭合电路欧姆定律
物理闭合电路欧姆定律
欧姆定律是电学基础的重要定律之一,它描述了电流、电势差和电阻之间的关系。
在物理学中,电路是一种描述电流流动的系统,它包括一个或多个电源和一个或多个电路元件,例如电阻、电容和电感等。
在闭合电路中,电流是由一个电源提供的,它从电源出发并经过各种电路元件,最终回到电源中。
在这个过程中,电阻是电路的一个重要参数,因为电阻的大小将直接影响到电路中的电流流动。
欧姆定律是描述电路中电阻的行为的基本定律,它表明电路的电流与电势差和电阻之间的关系为:
I = V / R
其中,I 表示电流的强度,单位为安培 A);V 表示电势差,单位为伏特 V);R 表示电阻,单位为欧姆 Ω)。
这个公式表明,电流的强度与电势差成正比,与电阻成反比。
如果电势差保持不变,电阻的增加将导致电流的减小。
反之,如果电阻保持不变,电势差的增加将导致电流的增加。
这个公式的证明可以通过欧姆定律的实验来完成。
在一个闭合电路中,一个电池提供电势差,两个导体杆上分别夹上两根导体线,然后通过四个接插头把它们连接起来形成一个线路,其中一个电压表连接在两个导体线之间,另一个电流表连接在电源的正极和导体线之间。
然后,在这个电路中插入不同的电阻,测量电流和电势差,并根据公式计算出电阻值。
通过这个实验,可以发现欧姆定律在闭合电路中成立。
在这个过程中,一些因素可以影响电路的效果,例如温度、材料、长度和横截面积等。
在理解欧姆定律时,需要了解这些因素对电路的影响。
在电路中,电阻是一个重要的元件,它用于控制电流的流动。
电阻的大小。
高中物理闭合电路欧姆定律
高中物理闭合电路欧姆定律【导语】闭合欧姆定律是高中物理学习的重要的内容,学生需要掌控这部分的知识点,下面作者将为大家带来高中物理闭合电路的欧姆定律介绍,期望能够帮助到大家。
闭合电路欧姆定律的内容:闭合电路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。
闭合电路欧姆定律公式:I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。
常用闭合电路欧姆定律公式变情势有:E=I(R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir。
对闭合欧姆定律的知道①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
③式E=I(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。
闭合电路欧姆定律相干的定义①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。
②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。
③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。
④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。
⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。
⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。
电动势与电压的区分电动势是对电源而言的,它描写移送单位电量时非静电力做功的多少,即移送1库电量时其他情势的能转化为电能的多少。
电压是对某一段电路而言的,它描写在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少,即移送1C电量时电能转化为其他情势能的多少。
两者是截然不同的物理量,万勿混淆,顺便指出,从能量转化观点来说,电势差、电压、电压降、电压缺失等,都表示电场力移送单位电量时电能转化为其他情势能的多少,只不过是几种情势不同的说法而已,习惯上在静电学中常用“电势差”的说法;在电路问题中常用“电压”的说法;在串连分压电路中,常把分压电阻上的电压叫做“电压降”;在远距离输电问题中,输电导线上的电压是没有利用价值的,常叫做“电压缺失”。
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。
A、小灯泡L3变亮,根据串、并联电路的特点I=I1+I3,I减小,I3=变大,则通过小灯泡L1的电流I1减小,小灯泡L1变暗,故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U=E﹣Ir,I减小,U增大,故D正确。
故选AD。
点评:本题首先要搞清电路的连接方式,搞懂电压表测量哪部分电路的电压,其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
高中物理【闭合电路的欧姆定律】教案知识点
高中物理【闭合电路的欧姆定律】教案知识点一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的表述和应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、思考、分析问题的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的概念:电流的来源、内外电路的关系。
2. 欧姆定律的表述:I = U/R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
3. 欧姆定律的应用:计算电流、电压、电阻的关系,分析电路中的功率、能量等问题。
三、教学重点与难点1. 重点:闭合电路的概念,欧姆定律的表述和应用。
2. 难点:欧姆定律在不同电路情况下的应用,如串联、并联电路。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验观察、数据分析,探索闭合电路中的电流、电压、电阻之间的关系。
2. 利用多媒体教学资源,展示实验现象,帮助学生形象理解闭合电路和欧姆定律。
3. 组织小组讨论,培养学生合作学习、交流分享的能力。
五、教学步骤1. 引入新课:通过实际例子,如手机充电、家庭电路等,引导学生思考电流的来源和闭合电路的概念。
2. 讲解闭合电路的概念,阐述内外电路的关系。
3. 介绍欧姆定律的表述,解释电流、电压、电阻三者之间的关系。
4. 进行实验演示,让学生观察闭合电路中的电流、电压、电阻的变化规律。
5. 分析实验结果,引导学生运用欧姆定律解决实际问题,如计算电路中的电流、电压、电阻等。
6. 总结本节课的主要内容,布置课后作业,巩固学生对闭合电路和欧姆定律的理解和应用。
六、教学评估1. 课后作业:布置有关闭合电路和欧姆定律的应用题,要求学生在规定时间内完成,以检验学生对知识的掌握程度。
2. 课堂问答:在课堂上提问学生关于闭合电路和欧姆定律的概念、原理和应用,以了解学生的实时学习情况。
3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享彼此的学习心得和解题方法,促进学生之间的互动和合作。
七、教学延伸1. 探讨欧姆定律在实际生活中的应用,如电动车、空调等电器设备的工作原理。
初高中物理知识衔接要点(十四)闭合电路的欧姆定律
初高中物理知识衔接要点(十四)闭合电路的欧姆定律【知识要点】1. 闭合电路由外电路和内电路组成,电源内部的电路叫内电路,电源的电阻称为内阻,初中所研究的问题只是外电路部分,因此又叫部分电路的欧姆定律。
高中电路与初中电路的最大区别是:初中认为同一电源的电压始终不变,高中只要有电源内阻的题,路端电压随外电阻的增大而增大。
闭合电路欧姆定律的公式:rR EI +=或IR Ir U +=+=外内U E 2.部分电路欧姆定律的U-I 图象与闭合电路欧姆定律的U-I 图象的区别3. 纯电阻电路电源输出功率随外电组变化规律:(见右图) 4r Rr)-(R E 4Rr r)-(R R E R r)(R E R I 2222222+=+=+==出P , 当R=r 时,即内、外电阻相等时,电源的输出功率最大。
对某一个非最大输出功率,有两个不同的的外电阻R 1和R 2,且满足21R R r =。
特别提醒:电源输出功率最大时,电源的效率并不高,只有50%。
【同步练习】1.如图所示,当开关S 断开时,电压表示数为3V ,当开关S 闭合时,电压表示数为1.8V ,则外电阻R 与电源内阻r 之比为 ( ) A .5:3 B .3:5 C .2:3 D .3:22.关于闭合电路,下列说法正确的是 ( ) A .电源短路时,放电电流为无限大 B .电源短路时,内电压等于电源电动势 C .用电器增加时,路端电压一定增大D .把电压表直接与电源相连时,电压表示数总小于电源电动势对一固定电阻,U 与I 对一固定电源,U 表示路端电压,表示通过电源的电流3.如图所示,用甲、乙、丙三个电动势E相同而内电阻r不同的电源,分别给定值电阻R供电.已知甲、乙、丙三个电源的内电阻的大小关系为r甲>r乙>r丙,且r乙=R,则将R先后接在这三个电源上时的情况相比,下列说法中正确的是( )A.接在甲电源上时,通过R的电流最大B.接在丙电源上时,通过R的电流最大C.接在乙电源上时,电阻R消耗的电功率最大D.接在丙电源上时,电阻R消耗的电功率最大4.如图所示电路,电源的电动势和内阻保持不变.电灯L恰好正常发光.如果变阻器的滑片向b端滑动,则( )A.电灯L更亮,安培表的示数减小B.电灯L更亮.安培表的示数变大C.电灯L变暗,安培表的示数减小D.电灯L更亮,安培表的示数不变5.如图所示的电路中,当滑线变阻器的滑动片向下移动时,则()A.电压表V的读数增大,电流表A的读数减小B.电压表V的读数减小,电流表A的读数增大C.电压表V和电流表A的读数都增大D.电压表V和电流表A的读数都减小6.如图所示,电源电压为E,内电阻为r。
高中物理【闭合电路欧姆定律的应用】教案知识点
高中物理【闭合电路欧姆定律的应用】教案知识点一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握闭合电路欧姆定律的基本原理。
2. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生运用科学方法,培养合作交流和解决问题的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的概念:电源、负载、内阻、外电阻。
2. 闭合电路欧姆定律:I = E / (R + r),其中I为电流,E为电源电动势,R为外电阻,r为内阻。
3. 欧姆定律的应用:解决电流、电压、电阻等问题。
三、教学重点与难点1. 重点:闭合电路欧姆定律的推导及应用。
2. 难点:闭合电路欧姆定律在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究闭合电路欧姆定律。
2. 利用实验和实例,让学生直观地理解欧姆定律的应用。
3. 分组讨论,培养学生的合作交流能力。
五、教学步骤1. 引入新课:通过实例介绍闭合电路的概念,引导学生关注闭合电路中的电流、电压和电阻。
2. 讲解闭合电路欧姆定律:分析电源、负载、内阻的关系,推导出欧姆定律。
3. 应用欧姆定律解决问题:举例讲解如何运用欧姆定律解决实际问题。
4. 拓展延伸:引导学生思考闭合电路欧姆定律在生活中的应用,提出更具挑战性的问题。
5. 总结与反馈:对本节课的内容进行总结,收集学生反馈,为后续教学做好准备。
六、教学活动设计1. 课堂导入:通过一个简单的电路实验,让学生观察电流表和电压表的读数变化,引发学生对闭合电路欧姆定律的好奇心。
2. 小组讨论:让学生分组讨论闭合电路欧姆定律的推导过程,每组派代表进行汇报。
3. 实例分析:分析实际电路中的电流、电压和电阻的关系,引导学生运用欧姆定律解决问题。
4. 练习题:布置一些相关的练习题,让学生巩固所学知识。
5. 课堂小结:对本节课的内容进行总结,强调闭合电路欧姆定律的应用。
七、教学评价1. 课堂问答:检查学生对闭合电路欧姆定律的理解程度。
2. 练习题:评估学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
高考物理一轮复习讲义闭合电路的欧姆定律
课题:闭合电路的欧姆定律知识点总结:一、闭合电路的欧姆定律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 =E R +r (只适用于纯电阻电路); ②E =U外+Ir (适用于所有电路)。
(3) 在外电路中,沿电流方向电势降低.二、.路端电压与外电阻的关系1.路端电压随着外电阻的增大而增大,随着外电阻的减小而减小,但不呈线性变化.2.U -I 图像中,直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即内阻r =|ΔU ΔI|. 典例强化例1、将一电源电动势为E ,内电阻为r 的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R 表示外电路电阻,I 表示电路的总电流,下列说法正确的是() A .由U 外=IR 可知,外电压随I 的增大而增大B .由U 内=Ir 可知,电源两端的电压随I 的增大而增大C .由U =E -Ir 可知,电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D .由P =IU 可知,电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大例2、如图所示,R 为电阻箱,电表为理想电压表.当电阻箱读数为R 1=2 Ω时,电压表读数为U 1=4 V ;当电阻箱读数为R 2=5 Ω,电压表读数为U 2=5 V .求:电源的电动势E 和内阻r .例3、如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S 闭合后,在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )A .电压表的示数增大,电流表的示数减小一般情况 U =IR =E R +r ·R =E 1+r 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 (2)当外电路短路时,I 短=E r ,U =0B .电压表的示数减小,电流表的示数增大C .电压表与电流表的示数都增大D .电压表与电流表的示数都减小例4、如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则( )A .电容器中的电场强度将增大B .电容器的电容将减小C .电容器上的电荷量将减少D .液滴将向上运动例5、如图所示为某一电源的U -I 图线,由图可知() A .电源电动势为2 V B .电源内电阻为13Ω C .电源短路时电流为6 A D .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A例6、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象,其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是()A .阴影部分的面积表示电源输出功率B .阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C .当满足α=β时,电源效率最高D .当满足α=β时,电源效率小于50% 知识巩固练习1.下列关于电动势的说法正确的是() A .电动势就是电压,就是内、外电压之和B .电动势不是电压,但在数值上等于内、外电压之和C .电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D .电动势的大小与外电路的结构无关2.电动势为E ,内阻为r 的电源,向可变电阻R 供电,关于路端电压说法正确的是()A .因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B .因为U =IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大C .因为U =E -Ir ,所以当I 增大时,路端电压减小D .若外电路断开,则路端电压为E3..某电路如图所示,已知电池组的总内阻r =1 Ω,外电路电阻R =5 Ω,理想电压表的示数U =3.0V,则电池组的电动势E等于()A.3.0 V B.3.6 V C.4.0 V D.4.2 V4.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
闭合电路的欧姆定律(第01课时)(高中物理教学课件)完整版
I 2R I 2(R
r)
100%
R R
r
100%
92%
例2.如图所示,R1=8.0Ω,R2=5.0Ω,当单刀双掷开关S扳 到位置1时,测得的电流I1=0.2A;当S扳到位置2时,测 得电流I2=0.3A。求电源电动势E和内电阻r。
解:E I1(R1 E I2 (R2 r)
r)
E 1.8V r 1
E
IR
Ir或I
E R
r
二.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, 跟内、外电路的电阻之和成反比。 2.表达式:I E 或E IR Ir(只适用于纯电阻电路)
Rr
规定U外=IR,它是外电路总的电势降落,叫外电 压也叫路端电压U端。 规定U内=Ir,它是内电路的电势降落,叫内电压。 则闭合电路的欧姆定律也可以写为:
C.0.30V
D.0.40V
例5.电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电, 关于路端电压,下列说法正确的是( C ) A.因为电源电动势不变,所以路端电压不变 B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大 C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小 D.若外电路端开,则路端电压为零
三.路端电压与负载的关系
注意:电源内阻一般很小,短路时电路中电流很大,很
容易烧坏电源甚至引起火灾,所以绝对不允许将电源两 端用导线直接连接在一起使用
例4.一块太阳能电池,测得它的开路电压为800mV,
短路电流为40mA,若将该电池与一阻值为20Ω的
电阻器构成一闭合电路,则它的路端电压是( D )
A.0.10V
B.0.20V
解:(1)I E 1.5 A 1A R r 1.38 0.12
闭合电路的欧姆定律公式
闭合电路欧姆定律公式是什么?
答:闭合电路欧姆定律探究的是电源电动势与干路电流、总电阻之间的关系,电源电动势等于干路电流乘以电源内电阻与外界电阻之和。
表达式:E=I(r+R)=U外+Ir=U外+U 内。
问:物体的内能指的是什么?
答:内能包括势能和动能两部分,是物体所有的分子动能和分子势能的总和。
对理想气体而言,分子间作用力为零,分子势能为零。
对一定物理量的理想气体,其内能微观上只取决于分子动能;宏观上取决于温度。
温度是构成物体的所有分子平均动能的标志,与分子平均动能成正比例关系。
再来说一下非理想气体,物体的内能除了温度外,还取决于所属状态,同样温度的水和冰,水的内能要大的多。
问:右手定则怎么用?
答:把右手伸开,放入磁场中,让磁感线垂直进入手心(磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向切割的导体棒运动方向,则四指所指方向就是电路中感应电流的方向。
问:弹簧问题中,物体恰不能离开地面(桌面)是什么意思?
答:被弹簧悬挂的物体恰好(刚好)不能离开地面,是介于离开与未离开之间,是非常特殊的一种状态,此时地面与物体没有压力作用,物体上升的速度也为零(不能继续上升)。
同学们可以借助于零与正负数之间的关系来理解。
问:离心力是怎么一回事?
答:在一些资料中见到的离心力,确切来说并不是力,而是一种效果或趋势。
物体在做圆周运动,尤其是高速圆周运动的时候,需要受到比较大的向心力,当物体所受到的外力不足以支撑圆周运动所需要的向心力时,就有离心的趋势,俗称离心力。
高中物理闭合电路的欧姆定律知识点归纳
高中物理闭合电路的欧姆定律知识点归纳高中物理闭合电路的欧姆定律定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。
变式E=U外+U内=I (R+r)则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。
①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,因此U外<E。
②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,因此U内=0,现在E=U外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
③式E=I (R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
U外=E-Ir 和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。
高中物理功率运算路端电压与电动势当电源两极断开、电源内部处于平稳状态时,有E+ K=0 E=U外当外电路接通,电路中将显现电流,这时上式应代之以E+ K=j/σ路端电压与外电阻R当外电阻R增大时,依照可知,电流I减小(E和r为定值);内电压Ir减小,依照U外=E―Ir可知路端电压U外增大;当外电路断开时,I=0,现在U外=E。
当外电阻R减小时,依照可知,电流I增大;内电压Ir增大。
依照U外=E―Ir可知路端电压U外减小;当电路短路时,R=0,,U外=0。
①当外电路断开时,R=∞,I=0,Ir=0,U外=E,此为直截了当测量电源电动势的依据。
②当外电路短路时,R=0,(短路电流)I=E/r,U外=0,由于电源内阻专门小,因此短路时会形成专门大的电流,这就要求我们绝对不能把电源两极不经负载而直截了当相连接。
电路功率电源的总功率为P总=IE(只适用于外电路为纯电阻的电路),电源内阻消耗的功率为P内=I^2r,电源的输出功率为P出=IU外(只适用于外电路为纯电阻的电路)。
电源输出的最大功率:P=I^2*R→Pmax=E^2/4r(r为电源内阻)功率分配关系P=P出+P内,即EI=UI+I^2*r。
高中 物理 闭合电路的欧姆定律
2202 100
484
只打开1盏灯时,外电阻R1 = 484 W,电路中的电流为
4I82420R21EAr 0.45 A
电灯两端的电压为 U1 I1R1 0.45 484 V 219.1 V
(2)同时打开4盏灯时,外电阻为
R2
R 4
121
电灯两端电压为
U2
I2R2220 121
2R2E12r1RV2
216.4
V
同学们可能有这样的经验:傍晚用电多的时候, 灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮。又 如,在插上电炉、电暖气等用电多的电器时,灯 光会变暗,拔掉后灯光马上又亮起来。在一些供 电质量不太好的地区尤其是这样。试解释这种现 象。
例7、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向 上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如 何变化?
时,外电阻 R 增大,电压表的读数增大, 电流表读数减小;
当滑动片向左移动时,外电阻 R 减小, 电压表的读数减小,
电流表读数增大。
R
A
P
V
I
S Er
结论:端电压随着外电阻的增大而增大,随着外电阻 的减小而减小。
三、路端电压跟负载的关系
用闭合电路欧姆定律 E = U + I r 来分析路端电压随着 外电阻的变化:
1、闭合电路:由内电路和外电路组成。 2、闭合回路中的电流方向 3、电路中的电势变化情况
AB
A DC B
A C
D B
上图中的电源是一节电池, 电池的正极和负极附近分别存在 着化学反应层。反应层中非静电 力(化学作用)把正电荷从电势 低处移至电势高处,在这两个地 方没电流方向电势“跃升”。这 样,整个闭合电路中的电势高低 变化情况就如下图所示。
物理闭合电路欧姆定律
例2 如图所示电路,已知E=6 V,r=4 2 Ω,R2的变化范围是0~10 Ω.求:
(1)电源的最大输出功率.
Ω,R1=
(2)R1上消耗的最大功率. (3)R2上消耗的最大功率.
【思路点拨】(1)当R1+R2=r时电源的输出功率最 大.(2)R1是固定电阻,注意不要照搬上述方法.(3)R2 是可变电阻,可把R1+r看成内阻,当R2=R1+r时, R2功率最大.
对带电小球运动的全过程,根据动能定理得: q′U′-mg2d-q·U2′=0 联立解得:q′=76q
【答案】(1)3m2qgd (2)76q
【方法与知识感悟】含容电路的分析
电容器是一个储存电荷的元件. 在直流电路中,当电 容器充放电时,电路里有充放电电流,一旦电路达到 稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 (只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件,在电 容器处电路看做断路,简化电路时可去掉它. 简化后 若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上.
D.改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为 4W
【思路点拨】正确理解电源的U-I图象和电阻的U-I 图象的物理意义及其交点的物理意义是解题的关键.
【解析】从 I-U 曲线可以求出电池组的电动势 为:E=4 V,电池组的内阻为:r=|ΔΔUI |=|44| Ω=1 Ω, 选项 A 正确;电阻的阻值为:R=ΔΔUI′′=31- -00 Ω= 3 Ω,选项 B 错误;电池组的输出功率为:P=UI=3× 1 W=3 W,选项 C 错误;电池组的最大输出功率为: Pm=E4r2=4×42 1 W=4 W,选项 D 正确.
四、闭合电路中的能量转化关系
1.电源的功率 P=IE,普遍适用; P=RE+2 r=I2(R+r),只适用于外电路
高中物理闭合电路欧姆定律
高中物理闭合电路欧姆定律1. 认识电路的基本概念1.1 电路的基础大家好,今天我们聊聊电路中的一个基本概念——欧姆定律。
想象一下,你家里的灯泡,电池、导线组成了一个闭合电路。
这个电路就像一条通道,电流在里面流动,就像水流在管道里一样。
1.2 电流、电压和电阻在电路里,电流(I)就像水流的速度;电压(V)像水流的压力;而电阻(R)则像管道的粗细。
如果管道很细,水流就会被挡住,流速变慢。
电阻大的地方,电流流动也会受阻。
电压高,电流流动也会更强劲。
明白了吗?2. 欧姆定律的核心2.1 欧姆定律的公式欧姆定律告诉我们,电流、电压和电阻之间有一个简单的关系:V = I × R。
也就是说,电流等于电压除以电阻。
就像你买东西的时候,知道了价格和折扣,就能算出实际花费。
这个公式是电路设计的“宝典”,了解了它,你就能掌握电路的“脉搏”。
2.2 实际应用举例举个例子吧,假设你有一节1.5伏的电池和一个10欧姆的电阻。
根据欧姆定律,电流就是电压除以电阻,也就是1.5伏除以10欧姆,结果是0.15安培。
明白了吧?这个公式让我们能预测电流的大小,帮我们设计电路。
3. 欧姆定律在生活中的应用3.1 电器的选择在生活中,我们常常需要根据欧姆定律选择合适的电器。
比如,家里的电灯泡有不同的功率,功率越大,电阻一般也越小,这样就能让电流更强劲,灯泡更亮。
用电器的时候,理解电压、电流和电阻的关系,能让你更好地选择和使用这些设备。
3.2 安全使用电器欧姆定律还能帮助我们避免电路问题。
例如,如果你知道电流和电压,就能计算出电阻,防止电路过载。
家里电器的电线选择也是基于电流和电阻的计算,如果电线太细,电流过大,就有可能引发危险。
所以说,了解欧姆定律,不仅能帮助你更好地使用电器,还能确保你的安全哦!4. 总结总的来说,欧姆定律是电路中的一个基础而重要的规律。
它让我们能够理解电流、电压和电阻之间的关系,帮助我们设计电路,选择合适的电器,保障使用安全。
闭合电路的欧姆定律
说明:
I E Rr
1、 E IR Ir E=U内+U外
2、U外 IR是外电路上总的电势降落,习惯上叫路端
电压.
3、U内 Ir 是内电路上的电势降落,习惯上叫内电压.
三、路端电压跟负载的关系
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:
A
R增大,电流减小, 路端电压增大
①在纵轴上的截距表示电 E
源的电动势E.
②在横轴上的截距表示电源
的短路电流
O
θ I短 I
I短 E / r
③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内 阻越大,图线倾斜得越厉害.
1、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?
一、闭合电路: 1、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.
内电路:电源内部是内电路.
外电路
R
s
E
r
内电路
二、闭合电路欧姆定律
1、对纯电阻电路 E IR Ir 即 I E Rr
2、表述: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
U/V
3
2 1
O
2
4
6 I/A
4.如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的 关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I 的关系图象,用该电源与电阻R组成闭合电路, 电源的输出功率和电源的效率分别为多少?
P出=4W η=66.7%
U/V
3
B
2
P
1
A
闭合电路的欧姆定律
3、注意:
(1)公式中R为整个外电路的总电阻。 (2)一般情况下,电源给定,ε、r是恒量,故I受到R的制约,当R增 大时,I减小;R减小时,I增大。
4、讨论:路端电压U随外电阻R变化的规律
1)路端电压:外电路两端的电压 2)路端电压与外电阻的关系:
A、当R增大:I变小,Ir变小,U增大,
a.当外电路的电阻R增大时,I要减小U路就增大,反之U路减小(内电 压增大)。 b. 当外电路断开时,可以说R变成了无限大I为零,Ir(内电压)也 变为零U路=ε 。表明外电路断开时的路端电压等于电源的电动势。 c.当外电路短路时,R→0,U路→0,这时电路中的I=ε/r,此时电流强 度达到最大。 3)路端电压U外与电流I的关系用图象表示:
作业布置: 教材练习题 (1)(2)(3)(4)(5)
2.电源电动势为ε,接上外电阻R组成一个闭 合回路,当改变外电路电阻使之加倍时通过 的电流减小为原来的2/3,外电阻与电源内电 阻r之比为 ?
本讲小结
由电源和电阻R组成的回路叫闭合电路(电源包括电动 势和内电阻) 全电路欧姆定律表明闭合电路中的电流强度和电源电 动势和内外电阻之和的关系 路端电压U路=ε-Ir随外路电阻的变化而变化
闭合电路的欧姆定律 一、电动势:
1、电源的电动势:在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2、电动势的符号是E,单位是伏特。 3、物理意义:反映电源本身性质的物理量,组成电源的化学结构 相同的电动势值相同。
二、闭合电路的组成:外电路+内电路 三、闭合电路欧姆定律:
1、表达式:I=E/(R+r)或 E=I(R成正比,跟内、外电路的 电阻成反比。这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
例 图中当滑动变阻器的滑动头P向b端滑动时。 各电表的示数将为何变化呢?(是变大还是变小)
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。
闭合电路的欧姆定律(一)课件(共21张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三
电力的特性决定。( √ )
(3)一节1.5 V的5号干电池和一节1.5 V的7号干电池把其他形式的能转化
为电能的本领一样大。( √ )
W
W
(4)电动势定义式 E= 中的W与电压 U= 中的W是同种性质力所做的功。
q
q
( ×)
(5)电动势跟电源的体积无关,外电路变化时,电动势也变化。(
×)
练习
1.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示
意义:反映电源把其他形式的
能转化为电能本领的大小
定义式: =
能量转化:W= U外+ U内
二、闭合电路欧姆定律
电压关系:E=U外+ U内
)
电流关系: =
+
S
-
S
观察与思考
2.定义: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,
常用E来表示。
3.单位:与电压的单位相同,也是伏特(V)。
4.物理意义:电动势在数值上等于将单位电荷量的正电荷由负极移
动到正极非静电力所做的功。电动势是反映电源把其他形式的能转
化为电能的本领的物理量。它是电源的特征量。不同的电源,产生
U内=Ir
U外=IR
E
E
(2)E=U外+U内
(3)E=IR+Ir 或
I=
+
r
R
S
闭合电路欧姆定律
1.特点:在外电路中,电流由高电势流向低电势,在外电阻上沿电流方
向电势降落;电源内部由负极到正极电势升高。
2.闭合电路欧姆定律
内电路中内、外电阻之和成反比。
量的正电荷从电源的负极移到正极,做功越多,电荷获得的电势能越多,
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即:EIt=I2Rt+I2rt
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二、闭合电路欧姆定律:
1、对纯电阻电路
EIRIr I E Rr
2、表述: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
外电路是纯电阻的电路。
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7
二、闭合电路欧姆定律:
EIRIr I E
说明:
Rr
1、 U外 IR 是外电路上总的电势降落, 习惯上叫路端电压.
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2、两个特例:
U R E 1 E Rr 1 r R
(1)外电路断路时 R , I0, U端 E
(2)外电路短路时 R0 , IE/r, U 端 0
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103、电源的外特性曲源自——路端电压U随电流I变化的图象. U—I图象
(1)图象的函数表达:
UEIr
U/V
(0 E)
●
(E/r 0)
●
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例题1: 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。
1 R1
2
R2
A
Er
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例1: 在下图所示的电路中,电源的电动 势为1.5V,内阻0.12Ω,外电路的电阻为 1.38Ω,求电路中的电流和路端电压。
解:由闭合电路欧姆
定律有
I E Rr
1.5 1.380.12
1(A)
路端电压为 :
U=IR 教学ppt =1×1.38 =1.38(18 V)
例2:在下图中,R1=14Ω,R2=9Ω。当开关S 切换到位置1时,电流表的示数为I1=0.2A; 当开关S切换到位置2时,电流表的示数为 I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻R。
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
W=Eq=EIt
4、以上各能量之间有什么关系?
内电路 Er
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5
结论: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。
外电路
RK
部分电路
内电路 Er
闭合电路
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3
2。闭合回路的电流方向
在外电路中,电流方向由正极流向 负极,沿电流方向电势降低。
在内电路中,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。
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4
讨论
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?
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15
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由电源本身决定, 不随外电路变化.
2.闭合电路欧姆定律 I E Rr
3.电源的外电压关系:UEIr
4.电源的供电过程是能量转化的过程.
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,IU内+IU外=IE. (能量守恒,外 电路可以是任何电路)
七、闭合电路欧姆定律
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1
思考:
1.最简单的电路由哪几部分组成?
由电源、用电器、开关、导线组成
2.用电器中持续恒定电流的条件是什么?
用电器两端有恒定的电压,
即用电器接在电源的两极上。
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2
一、闭合电路:
1。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. 内电路:电源内部是内电路.
所以由 EU外U内
得: EIU外 IU内 I
1.电源提供的总功率(电源功率):P总 EI 2.电源的输出功率(外电路得到的功率) P外U外I
说明:外电路可以是任何电路。
3.电源内阻上的热功率 P内U内II2r
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13
4、电源的输出功率
:
PR E 2R r2
4RrE2E2
Rr2 4r 4r
η=50%。
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例题: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; ②R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的最大功 率。
R2 R1
Er
解:①R2=2Ω时,外电阻等于内电阻,电源输出 功率最大为2.25W;②R1是定值电阻,电流越大 功率越大,所以R2=0时R1上消耗的功率最大为 2W;③把R1也看成电源的一部分,等效电源的 内阻为6Ω,所以,当R2=6Ω时,R2上消耗的功 率最大为1.5W。
2、 U内 Ir 是内电路上的电势降落, 习惯上叫内电压.
3、 EIRIr E =U 内 +U 外
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三、路端电压跟负载的关系
• 外电路两端的电压叫路端电压.
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
路端电压: UEIr
U
R Rr
E
1 1 r
R
E
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可见电源输出功率随外电阻变化的
图线如图所示,而当内外电阻相等 P出
时,电源的输出功率最大,为
Pm
Pm
5、电源的供电效率:
E2 4r
or
R
P 出 U 外 ( 外 电 路 可 是 任 何 电 路 ) R
P E E
R r
(最后一个等号只适用于纯电阻电路)
注意:闭合电路的输出功率最大时,电源的效率并不是最大,
解:闭合电路欧姆定 律有 E=I1R1+I1r ①
E=I2R2+I2r ② 消去E,解出r,得:
r I1R1 I2R2 I2 I1
代入数值, 得:r=1 Ω
将r值代入①或教学pp②t 中,得: E=3 V19
资源中心制作
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20
0
I/A
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(2)图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E.
②在横轴上的截距表示电源的短路电流
I短 E/ r
③图象斜率的绝 对值表示电源的 内阻,内阻越大, 图线倾斜得越厉 害.
U/V
(0 E)
●
0
(E/r 0)
●
I/A
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四、闭合电路中的功率
由于闭合电路中内、外电路的电流相等,