高中物理 閉合電路歐姆定律ppt

1、4.1閉合電路的歐姆定律,一電源電動勢二閉合電路歐姆定律授課人：李藝龍,電源電動勢,生活中的電池,一、電源,1、電源的內(nèi)部電場如何？,2、如果接入導(dǎo)線，如圖所示，正電荷將怎樣移動？,3、導(dǎo)線中的電流方向？,4、電源正極的正電荷會不斷流向負(fù)極，電源兩極間的電壓怎樣變化？電源在這的作用是什么？,5、電源把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極，電場力做正功還是負(fù)功？,6、什么力來克服電場力做功？從能量的角度看，電源的作用是什么？,1、電源的

2、作用：從 能量的角度看，電源是通過非 靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。,思考,1、電池和發(fā)電機中的非靜電力分別是什么？,2、根據(jù)電源的作用，可以類比與我們生活中的什么物體？,3、不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)相同嗎？,一、電源,2 、電源的另一重要參數(shù)———內(nèi)阻。,二、電動勢,表征電源把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng),電動勢數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,1、電動勢E,課堂練習(xí),1、關(guān)于電源電動勢，下列所法

3、正確的是（ ） A 電動勢由電源本身性質(zhì)決定，與是否接入電路無關(guān) B 既與本身性質(zhì)有關(guān)，同時也與外電路有關(guān) C 閉合電路里，電動勢等于內(nèi)、外電壓之和 D 路端電壓不可能大于電源電動勢,ACD,二、閉合電路的歐姆定律,想一想,開關(guān)S閉合前后電壓表的讀數(shù)一樣嗎？為什么？,二、閉合電路的構(gòu)成：,1、內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路。 （1）內(nèi)阻r：內(nèi)電路的電阻。 （2）

4、內(nèi)電壓U內(nèi)：內(nèi)電路上的電勢降落。,2、外電路：電源外部的電路。 （1）外電阻R：外電路的電阻。 （2）路端電壓[外電壓]U外：外電路兩端的電壓。,,,,三、閉合電路歐姆定律,1、電動勢E與U內(nèi)、U外的關(guān)系：,E= U內(nèi)+U外,2、閉合電路的歐姆定律,（1）內(nèi)容：閉合電路中的電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。,（2）公式：,歐姆 (1787 –1854)德國物理學(xué)家. 1827年在實驗中總結(jié)出

5、來的。,,實踐與探索,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？,四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,實驗結(jié)論表明：當(dāng)外電阻增大時，路端電壓也跟隨著增大。,解析: 根據(jù) I=E/（R+r）可知，當(dāng)外電阻增大時,電路中總電阻增大,電流I減小 ，再由內(nèi)電壓Ir減小，根據(jù)U=E－Ir可知路端電壓U增大,2 、兩種特殊情況a.當(dāng)外電路斷路(R ∞) :Ｉ＝０, Ｕ＝Ｅ 即斷路時的路端電壓等于電源電動勢b

6、.當(dāng)電源兩端短路 (R=0):U=0,Ｉ＝Ｅ／ｒ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,,想一想?,3、路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象,,,,,U,I,0,E,r = 0,E/r,U=E-Ir,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,電表的示數(shù)為I2=0.3A,求電源電動勢額額E和內(nèi)阻r。,,,,,,,,A,,,,,,,,,,R1,R2,

7、S,1,2,E,r,分析,當(dāng) S切換到位置l時：,E=I1R+I1r,(1),分析,當(dāng) S切換到位置l時：,E=I1R+I1r,(1),當(dāng) S切換到位置2時：,E=I2R+I2r,(2),由（1）、（2）式代入數(shù)據(jù)，有：,E=3V r =1Ω,［說明］這兩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。,E,五、電源的輸出功率 隨外電阻 變化的規(guī)律．,,內(nèi)損耗功率,P輸出,P熱,,I,在電路中電源的總功率：電源提供的

8、電功率為P=EI ，輸出的功率：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,在純電阻電路中，當(dāng)用一個固定的電源（設(shè) E、r是定值）向變化的外電阻供電時： 輸出的功率 當(dāng)R=r 時，電源有Pmax=E2/4r ．,我們也可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖所示．,例 在圖示電路中,電池的電動勢E=5V,r=10 Ω,固定電阻R=90 Ω,

9、R0是可變電阻,在R0由0增加到400 Ω的過程中,求:1.可變電阻的消耗熱功率最大的條件和最大熱功率2.電池的內(nèi)阻和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和,解:1.將R看作內(nèi)電阻的一部分,則,r1=r+R=100 Ω,,當(dāng)R0 =100 Ω時,,可變電阻的消耗熱功率最大為P=E2/4r1=25/400=1/16 w,2. R上消耗的熱功率最小,則電流最小,總電阻最大,,R0=400 Ω,,P=[E/(R0+R+r)]2 (R+r)=0

10、.01w,課堂練習(xí),六、電源的效率 隨外電阻 變化的規(guī)律,輸出的功率,電源的總功率,η=,,由此可知：電源的效率隨外電阻的增大而增大．,課堂小結(jié)：閉合電路歐姆定律幾個重要的推論：（1）路端電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律（2）電源的輸出功率P 隨外電阻R變化的規(guī)律（3）電源的效率η隨外電阻R變化的規(guī)律,再見！,,輸出的功率,，又因為,，所以,，,,,,用電壓表測量干電池兩端的電壓它的指示值是不是就是電源的電動勢呢,？？？,,,答案