(新)2.7闭合电路欧姆定律.ppt
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1、2.7闭合电路欧姆定律,1. 用电器中持续恒定电流的条件是什么?,2.最简单的电路由哪几部分组成?,思考:,用电器两端有恒定的电压,,即用电器接在电源的两极上。,由电源、用电器、开关、导线组成,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,内电路,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。,2、闭合回路的电流方向,内电路与外电路中的总电流是相同的。,3、电路中的电势变化情况,实际的电源可分解成
2、不计内阻的理想电源和一个内阻两部分,不能忽略的一个问题,电源有内阻,(1)在外电路中,沿电流方向电势降低。,(2)在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,沿电流方向存在电势“跃升”BC 和DA化学反应层。,3、电路中的电势变化情况,电源电动势BCDA,内部分析,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?,Q外=I2R t,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?,Q内=I2 r t,3、电流流经电源时,在时间t内非静电力做多少功,W=E q E It,4、以上各能量之间有什么关系?,结论:根据能量
3、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。,W=Q外+ Q内,即: E It =I2R t I2 r t,(1)意义: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。,(2)说明 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E。 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。 或E=I (R+r)只适用于外电路为纯
4、电阻的闭合电路。U外=EIr和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。,、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,、对纯电阻电路,外电路是纯电阻的电路。,二、闭合电路欧姆定律:,3、说明:,(2). 是内电路上的电势降落,习惯上叫内电压.,(1). 是外电路上总的电势降落,习惯上叫路端电压.,适用于任何闭合电路,只用于纯电阻电路,思考:当滑动变阻器的滑片由a向b移动时,安培表和伏特表示数如何变化?,R,R总,总,外,示数减小,示数增大,外r,、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:,三、路端电压跟负载(外电阻)的关系
5、,A,B,6,(1)外电路断路时,(2)外电路短路时,断路(R I=0),短路(R=0),两种特殊情况,表达式:U外=EIr (y =k x + b),3路端电压与电流关系图象(电源的外特性曲线),当其坐标原点所表示的路端电压和电流皆为时:,纵坐标截距等于电源电动势 横坐标截距等于短E/r,E,I短,斜率绝对值等于电源内阻 内阻越大,图线倾斜得越厉害,导与练P62 例1,(思考:本题其实是测量电源电动势和内阻的一种方法,把安培表换成电压表,还能测出电源电动势和内阻吗?),【例】在图中,R114,R29,当开关S切换到位置1时,电流表的示数为I10.2A;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I
6、20.3A。求电源的电动势E和r.,导与练P62 例1 针对训练11电路分析,图像处理,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,,得:,1电源提供的功率(电源功率):,2电源的输出功率(外电路得到的功率),3电源内阻上的热功率,说明:外电路可以是任何电路。,4. 供电效率:=P出/P总U外/E,讨论:滑片从a移动到b的过程中,何时电源的输出功率最大?,电源最大输出功率,思考:电源输出功率最大时,是否效率最高?,R,R总,总,外,示数减小,示数增大,外r,【经典】如图电路中,当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为 A.电压表示数增大,电流表示数减少 B.电压表
7、示数减少,电流表示数增大 C.两电表示数都增大 D.两电表示数都减少,交叉看,=I1=I2+IA,=U1+U2,导与练P71 4-1,小结:,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,电源的供电过程是能量转化的过程,闭合电路欧姆定律,电源的外电压关系:,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),1、在如图所示的电路中,R118,R210,当a、b两点间接理想电流表时,其读数为0.5A,当a、b两点间接理想电压表时,其读数为3.6V,求该电源的电动势和内电
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- 闭合电路 欧姆定律
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