閉合電路歐姆定律課件

1、閉合電路歐姆定律PPT課件閉合電路歐姆定律PPT課件一、電路一、電路的組成：的組成：在外電路，沿電在外電路，沿電流方向電勢降低。流方向電勢降低。在在內(nèi)電路，沿電內(nèi)電路，沿電流方向電勢升高。流方向電勢升高。閉合電路歐姆定律PPT課件 下面下面我們利用能量守恒定律對閉合電路進(jìn)行我們利用能量守恒定律對閉合電路進(jìn)行分析：分析： 1 1、外電路產(chǎn)生的焦耳熱為、外電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q Q1 1=I=I2 2RtRt2 2、內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱為、內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q Q2 2=I=I2 2rt rt3 3、電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成的、電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成的電能（等于非靜電力做的功）為電能（等于非靜電力

2、做的功）為 W=Eq=EItW=Eq=EIt根據(jù)能量守恒得：根據(jù)能量守恒得： EItEIt= = I I2 2Rt+ IRt+ I2 2rt rt E= IR+ Ir E= IR+ Ir rREI 在時間在時間t t內(nèi)，內(nèi)，閉合電路歐姆定律PPT課件二、閉合電路二、閉合電路的的歐姆定律歐姆定律: :閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比，跟內(nèi)外電阻之和成反比。1 1、公式、公式 ：I=EI=E/(r+R/(r+R) ) 或或 E= IR+ Ir E= IR+ Ir 其中其中 E=U+UE=U+U內(nèi)內(nèi) U=IR-U=IR-叫叫路端電壓路端電壓U U內(nèi)內(nèi)= =Ir-Ir-叫叫內(nèi)內(nèi)電壓電壓2 2、閉合電

3、路、閉合電路的歐姆定律的適用范圍：的歐姆定律的適用范圍：適用于適用于外電路為外電路為純電阻純電阻電路的整個閉合電路。若外電電路的整個閉合電路。若外電路有路有電動機(jī)、電解槽電動機(jī)、電解槽或其它非線性元件，則閉合電路或其它非線性元件，則閉合電路的歐姆定律的歐姆定律不再適用不再適用。閉合電路歐姆定律PPT課件 例例1. 1.在如圖在如圖1 1所示的電路中，所示的電路中，R R1 1=14.0=14.0，R R2 2=9.0=9.0，當(dāng)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)S S扳到位置扳到位置1 1時，電流表時，電流表的示數(shù)為的示數(shù)為I I1 1=0.20A=0.20A；當(dāng)開關(guān)；當(dāng)開關(guān)S S板到位置板到位置2 2時，時，電流

4、表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為I I2 2=0.30A=0.30A，求電源的電動，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。勢和內(nèi)電阻。閉合電路歐姆定律PPT課件練習(xí)練習(xí)1 1：在：在如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，R1 =1，R2 =3，滑動變阻器總阻值，滑動變阻器總阻值R0 =6，當(dāng)滑動變阻器的滑片，當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到移到A端端時，電壓表的示數(shù)為時，電壓表的示數(shù)為3V，當(dāng)滑動變阻，當(dāng)滑動變阻器的滑片器的滑片P移到移到B端時，電壓表示數(shù)為端時，電壓表示數(shù)為2V，求電源電動勢和內(nèi)電阻。，求電源電動勢和內(nèi)電阻。 閉合電路歐姆定律PPT課件練習(xí)練習(xí)2 2、如圖所示，有如圖所示，有A、B、C、D四個額四個額定電壓

5、均為定電壓均為6V的電燈，額定功率分別為的電燈，額定功率分別為PA =18W、PB =9W、PC =4.5W、PD =3W，把它們分別與電動勢為把它們分別與電動勢為=6V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r =4的電池相連，則的電池相連，則：( )AA燈最亮；燈最亮；BB燈最亮；燈最亮；CA、C燈一樣亮；燈一樣亮；DB、D燈一樣亮。燈一樣亮。閉合電路歐姆定律PPT課件三、三、路端電壓路端電壓U U隨外電阻隨外電阻R R變化的討論變化的討論U U外外=I R=I R外外= =E ER R外外+r+r R R外外= =E E1+1+r rR R外外當(dāng)當(dāng)R R外外增大時，增大時， U U外外也隨之增大也隨之增大當(dāng)外電路斷

6、開時當(dāng)外電路斷開時, R, R外外=, =, U U外外=E=E當(dāng)外電路短路時當(dāng)外電路短路時, R, R外外=0, =0, U U外外=0,I=0,I短短= = E/rE/r 很大，一般情況下不允許外電路短路。很大，一般情況下不允許外電路短路。討論：討論：在電源在電源未未接入電路的情況下，用電壓表直接接入電路的情況下，用電壓表直接測量電池兩極所得到的數(shù)值，測量電池兩極所得到的數(shù)值，近似等于近似等于電源電動勢電源電動勢的大小的大小閉合電路歐姆定律PPT課件路端電壓隨電流變化的路端電壓隨電流變化的U-IU-I圖像圖像圖線與縱坐標(biāo)交點表示電路斷開情況，交點的縱坐標(biāo)圖線與縱坐標(biāo)交點表示電路斷開情況，交

7、點的縱坐標(biāo)為電源電動勢為電源電動勢E.E.圖線與橫坐標(biāo)交點表示外電路短路情況，交點橫坐標(biāo)圖線與橫坐標(biāo)交點表示外電路短路情況，交點橫坐標(biāo)為短路電流為短路電流I I短短=E/r.=E/r.圖線斜率值圖線斜率值(tan(tan ) )表示電源的內(nèi)電阻表示電源的內(nèi)電阻r=r=U/U/I.I.【注意注意】若縱軸的原點不在兩軸交點時，此結(jié)論不成立若縱軸的原點不在兩軸交點時，此結(jié)論不成立U = E I r U = E I r 知知: :U U是是I I 的一次函數(shù)的一次函數(shù)閉合電路歐姆定律PPT課件四四、閉合電路中變量分析閉合電路中變量分析(1)(1)保持不變的量只有電源的電動勢和內(nèi)保持不變的量只有電源的電

8、動勢和內(nèi)電阻，電流、電壓、電功率等都隨外電阻電阻，電流、電壓、電功率等都隨外電阻的改變而改變的改變而改變 (2)I(2)I、U U、P P公式：公式： 電流電流I=E/(I=E/(R R外外+r).+r). 內(nèi)電壓內(nèi)電壓U U內(nèi)內(nèi)Ir=Er/(Ir=Er/(R R外外+r).+r). 外電壓外電壓U U外外I I R R外外E-Ir.E-Ir. 總功率總功率P P總總IE.IE.閉合電路歐姆定律PPT課件例例3：一種常見的變化問題：一種常見的變化問題：練習(xí)：如圖，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動練習(xí)：如圖，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動 時，時，B 、 C兩燈的電壓和電流將怎樣兩燈的電壓和電流將怎樣 變

9、化？變化？閉合電路歐姆定律PPT課件例例4 4：如圖所示，電源電動勢為如圖所示，電源電動勢為E E，內(nèi)電阻為，內(nèi)電阻為r r當(dāng)滑動變阻器的觸片當(dāng)滑動變阻器的觸片P P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表電壓表V V1 1、V V2 2示數(shù)變化的絕對值分別為示數(shù)變化的絕對值分別為UU1 1和和UU2 2，下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A A、小燈泡、小燈泡 L L1 1、L L3 3 變暗，變暗，L L2 2 變亮變亮B B、小燈泡、小燈泡 L L3 3 變暗，變暗，L L1 1、L L2 2 變亮變亮C C、UU1 1 UU2 2 V2V1L1L2L3P閉合電路歐姆

10、定律PPT課件練習(xí)練習(xí)1、如圖所法如圖所法，A燈與燈與B燈電阻相同燈電阻相同，當(dāng)滑當(dāng)滑動變阻器滑動片向下滑動時動變阻器滑動片向下滑動時，兩燈的變化是兩燈的變化是( )A.A燈變亮燈變亮，B燈變亮燈變亮B.A燈變暗燈變暗，B燈變亮燈變亮C.A燈變暗燈變暗，B燈變暗燈變暗D.A燈變亮燈變亮，B燈變暗燈變暗閉合電路歐姆定律PPT課件練習(xí)練習(xí)2、在如圖所示的電路中，當(dāng)滑線變在如圖所示的電路中，當(dāng)滑線變阻器的阻器的滑動滑動觸點向觸點向b端移動時：（端移動時：（ ）A、伏特表、伏特表V的讀數(shù)增大，安培表的讀數(shù)增大，安培表A的讀數(shù)的讀數(shù)減少減少B、伏特表、伏特表V和安培表和安培表A的讀數(shù)都增大的讀數(shù)都增大C

11、、伏特表、伏特表V和安培表和安培表A的讀數(shù)都減少的讀數(shù)都減少D、伏特表、伏特表V的讀數(shù)減少，安培表的讀數(shù)減少，安培表A的讀數(shù)的讀數(shù)增大增大 A閉合電路歐姆定律PPT課件練習(xí)練習(xí)3 3、在、在如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，E E為電源電動勢，為電源電動勢，r r為為電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻，R R1 1和和R R3 3均為定值電阻，均為定值電阻，R R2 2為滑動變阻器。為滑動變阻器。當(dāng)當(dāng)R R2 2的滑動觸點在的滑動觸點在a a端時合上開關(guān)端時合上開關(guān)S S，此時三個電表，此時三個電表A A1 1A A2 2和和V V的示數(shù)分別為的示數(shù)分別為I I1 1I I2 2和和U U?，F(xiàn)將。現(xiàn)將R R

12、2 2的滑動觸點的滑動觸點向向b b端移動，則三個電表示數(shù)的變化情況是（端移動，則三個電表示數(shù)的變化情況是（ ）A AI I1 1增大，增大，I I2 2不變，不變，U U增大增大B BI I1 1減小，減小，I I2 2增大，增大，U U減小減小C CI I1 1增大，增大，I I2 2減小，減小，U U增大增大D DI I1 1減小，減小，I I2 2不變，不變，U U減小減小閉合電路歐姆定律PPT課件電源的總功率電源的總功率P P總總=I E=I E內(nèi)耗功率：內(nèi)耗功率：P P內(nèi)內(nèi)=I =I 2 2 r r輸出功率：輸出功率：P P出出= =P - PP - P內(nèi)內(nèi)=I E- I=I E-

13、 I2 2r=I Ur=I U外外= I= I2 2 R R外外電源的輸出功率隨外電阻變化的討論電源的輸出功率隨外電阻變化的討論當(dāng)外電阻為純電阻電路時當(dāng)外電阻為純電阻電路時(R(R外外+r)+r)2 2= =E E2 2+4r+4r( (R R外外-r)-r)2 2R R外外P P出出= =I I2 2R R外外= =E E2 2R R外外閉合電路歐姆定律PPT課件當(dāng)當(dāng)R R外外=r=r時時,P ,P出出最大，且最大值為最大，且最大值為 P P出出m m= =E E2 24r4r由圖可知由圖可知: :同一功同一功率對應(yīng)著兩個電率對應(yīng)著兩個電阻值阻值, ,兩個電阻值兩個電阻值之間有何關(guān)系呢之間有

14、何關(guān)系呢? ?閉合電路歐姆定律PPT課件例例1 1、如圖所示，已知電源內(nèi)阻如圖所示，已知電源內(nèi)阻r=2 ，定值電阻，定值電阻R1=0.5 ，求：，求：(1)當(dāng)滑動變阻器的阻值當(dāng)滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻為多大時，電阻R1消耗的消耗的功率最大？功率最大？ (2)當(dāng)變阻器的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最當(dāng)變阻器的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最大大?(3)當(dāng)變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大當(dāng)變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大?R2=0R2=2.5 R2=1.5 閉合電路歐姆定律PPT課件 例例2 2：已知如圖，已知如圖，E E =6V=6V，r r =4=4，R R1 1=2=

15、2，R R2 2的變化范圍是的變化范圍是0 01010。求：。求： 電源的最大輸出功率；電源的最大輸出功率； R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率； R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。 E rR2R1 2.25W2.25W； 2W2W； 1.5W1.5W。閉合電路歐姆定律PPT課件閉合電路歐姆定律PPT課件閉合電路的閉合電路的U-IU-I圖象圖象 Uo IEU0 M（I0,U0）b aNI0 Im1 1）右圖中）右圖中a a為為閉合電路閉合電路的的U-IU-I圖象圖象b b為為部分電路部分電路( (外電阻外電阻) )的的U-IU-I圖象圖象 2 2）兩者的交點坐標(biāo)表示該

16、電阻）兩者的交點坐標(biāo)表示該電阻接入電路時的接入電路時的路端電壓與電流路端電壓與電流. . 3 3）a a的斜率的斜率的絕對值表示的絕對值表示電源內(nèi)電源內(nèi)阻的阻的大小、大小、b b的斜率的斜率的絕對值表的絕對值表示示接入電路中外電阻的接入電路中外電阻的的大小的大小 4 4）圖中虛線矩形的面積表示）圖中虛線矩形的面積表示接入該電阻時的輸出功率。接入該電阻時的輸出功率。 當(dāng)兩個當(dāng)兩個斜率相等斜率相等時時（即內(nèi)、外電阻相等）（即內(nèi)、外電阻相等）圖中矩圖中矩形面積形面積最大最大，即，即輸出功率輸出功率最大。最大。 閉合電路歐姆定律PPT課件例題：例題：如圖所示，圖線如圖所示，圖線a a是某一蓄電池組的伏安特是某一蓄電池組的伏安特性曲線，圖線性曲線，圖線b b是一只某種型號的定值電阻的伏安特是一只某種型號的定值電阻的伏安特性曲線若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為性曲線若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.02.0，則這只，則這只定值電阻的阻值為定值電阻的阻值為_?，F(xiàn)有?，F(xiàn)有4 4只這種規(guī)格的定只這種規(guī)格的定值電阻，可任意選取其中的若干只進(jìn)