物理：27閉合電路的歐姆定律-基礎(chǔ)知識(shí)講解ppt課件

1、第七節(jié)閉合電路的歐姆定律第七節(jié)閉合電路的歐姆定律學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：1.可以推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律可以推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律及其公式，知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外及其公式，知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和電路上電勢(shì)降落之和2了解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，并能用歐姆定了解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，并能用歐姆定律進(jìn)展電路的分析和計(jì)算律進(jìn)展電路的分析和計(jì)算3掌握電源的功率、輸出功率及內(nèi)阻的耗費(fèi)功掌握電源的功率、輸出功率及內(nèi)阻的耗費(fèi)功率，并能熟練地用能的觀念來(lái)處理閉合電路的有關(guān)問(wèn)率，并能熟練地用能的觀念來(lái)處理閉合電路的有關(guān)問(wèn)題題重點(diǎn)難點(diǎn)：閉合電路歐姆定律的了解和運(yùn)用重點(diǎn)難點(diǎn)：閉合電路歐姆定律的了

2、解和運(yùn)用易錯(cuò)問(wèn)題：路端電壓與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系易錯(cuò)問(wèn)題：路端電壓與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系一、閉合電路的歐姆定律一、閉合電路的歐姆定律1閉合電路組成閉合電路組成(1)外電路：是指電源外部的電路，在外電路中，外電路：是指電源外部的電路，在外電路中，沿電流方向電勢(shì)沿電流方向電勢(shì) (2)內(nèi)電路：是指電源內(nèi)部的電路，在內(nèi)電路中，內(nèi)電路：是指電源內(nèi)部的電路，在內(nèi)電路中，沿電流方向電勢(shì)沿電流方向電勢(shì) 降低降低升高升高2閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化如圖如圖271所示，電路中電流為所示，電路中電流為I，在時(shí)間，在時(shí)間t內(nèi)，內(nèi)，非靜電力所做的功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他方式非靜電力所做的功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其

3、他方式的能的總和，即的能的總和，即EIt.圖圖271I2RtI2rt3閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路里的電流，跟電源的電動(dòng)勢(shì)內(nèi)容：閉合電路里的電流，跟電源的電動(dòng)勢(shì)成成 ，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成 (2)公式：公式：I .(3)適用范圍：適用范圍：電路電路(4)常用的變形公式及適用范圍常用的變形公式及適用范圍公式：公式：E U內(nèi)或內(nèi)或U.適用范圍：任何閉合電路適用范圍：任何閉合電路正比正比反比反比純電阻純電阻U外外EIr二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1路端電壓與電流的關(guān)系路端電壓與電流的關(guān)系(1)公式：公式：U.(2)圖象圖象

4、(UI圖象圖象)：如圖：如圖272所示是一條傾所示是一條傾斜的直線，該直線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)表示斜的直線，該直線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)表示，斜率的絕對(duì)值表示斜率的絕對(duì)值表示圖圖272EIr電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻內(nèi)阻2路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)外電阻外電阻R增大時(shí)，電流增大時(shí)，電流I ，外電壓，外電壓U ，當(dāng)當(dāng)R增大到無(wú)限大增大到無(wú)限大(斷路斷路)時(shí)，時(shí)，I ，U .(2)外電阻外電阻R減小時(shí)，電流減小時(shí)，電流I ，外電壓，外電壓U ，當(dāng)當(dāng)R減小到零時(shí)，減小到零時(shí)，I，U .減小減小增大增大0E增大增大減小減小E/r0一、閉合電路歐姆定律的運(yùn)用一、閉合電路歐姆定律的運(yùn)用1處理閉

5、合電路問(wèn)題的普通步驟處理閉合電路問(wèn)題的普通步驟(1)認(rèn)清外電路上各元件的串、并聯(lián)關(guān)系，必要認(rèn)清外電路上各元件的串、并聯(lián)關(guān)系，必要時(shí)需畫(huà)出等效電路圖協(xié)助分析要特別留意電流表和電時(shí)需畫(huà)出等效電路圖協(xié)助分析要特別留意電流表和電壓表所對(duì)應(yīng)的電路壓表所對(duì)應(yīng)的電路(2)求總電流求總電流I：假設(shè)知內(nèi)、外電路上一切電阻的：假設(shè)知內(nèi)、外電路上一切電阻的阻值和電源電動(dòng)勢(shì)，可用閉合電路的歐姆定律直接求出；阻值和電源電動(dòng)勢(shì)，可用閉合電路的歐姆定律直接求出；假設(shè)內(nèi)外電路上有多個(gè)未知電阻，可利用某一部分電路假設(shè)內(nèi)外電路上有多個(gè)未知電阻，可利用某一部分電路的知電流和電壓求總電流的知電流和電壓求總電流I；當(dāng)以上方法都行不通時(shí)

6、，；當(dāng)以上方法都行不通時(shí)，可以運(yùn)用聯(lián)立方程求出可以運(yùn)用聯(lián)立方程求出I.(3)根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)或部分電路歐姆定根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流律求各部分電路的電壓和電流(4)當(dāng)外電路含有非純電阻元件時(shí)當(dāng)外電路含有非純電阻元件時(shí)(如電動(dòng)機(jī)、電如電動(dòng)機(jī)、電解槽等解槽等)，不能運(yùn)用閉合電路的歐姆定律求解干路電流，不能運(yùn)用閉合電路的歐姆定律求解干路電流，也不能運(yùn)用部分電路歐姆定律求解該部分的電流，假設(shè)也不能運(yùn)用部分電路歐姆定律求解該部分的電流，假設(shè)需求時(shí)只能根據(jù)串、并聯(lián)的特點(diǎn)或能量守恒定律計(jì)算需求時(shí)只能根據(jù)串、并聯(lián)的特點(diǎn)或能量守恒定律計(jì)算2閉合電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題閉合

7、電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題閉合電路中由于部分電阻變化閉合電路中由于部分電阻變化(或開(kāi)關(guān)的通斷或開(kāi)關(guān)的通斷)引起各部分電壓、電流引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗或燈泡明暗)發(fā)生變化的問(wèn)題分發(fā)生變化的問(wèn)題分析的根本步驟是：析的根本步驟是：(1)認(rèn)識(shí)電路，明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系認(rèn)識(shí)電路，明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電流表或電壓表的丈量對(duì)象；及電流表或電壓表的丈量對(duì)象；(2)由部分電阻變化判別總電阻的變化由部分電阻變化判別總電阻的變化 ；(3)由由判別總電流的變化；判別總電流的變化；(4)據(jù)據(jù)UEIr判別路端電壓的變化；判別路端電壓的變化；(5)由歐姆定律及串、并聯(lián)電路的規(guī)律判別各部由歐姆定律及串、并

8、聯(lián)電路的規(guī)律判別各部分電路電壓及電流的變化分電路電壓及電流的變化1在閉合電路中，任何一個(gè)電阻的增大在閉合電路中，任何一個(gè)電阻的增大(或減或減小小)，將引起電路總電阻的增大，將引起電路總電阻的增大(或減小或減小)，該電阻兩端的，該電阻兩端的電壓一定會(huì)增大電壓一定會(huì)增大(或減小或減小)，經(jīng)過(guò)該電阻的電流一定會(huì)減，經(jīng)過(guò)該電阻的電流一定會(huì)減小小(或增大或增大)2討論定值電阻上電壓討論定值電阻上電壓(電流電流)的變化時(shí)，可用的變化時(shí)，可用部分電路歐姆定律分析，當(dāng)討論可變電阻部分電路歐姆定律分析，當(dāng)討論可變電阻R上的電壓上的電壓(電電流流)變化時(shí)，不能再用變化時(shí)，不能再用I 分析，因它的電阻變化，電分析，

9、因它的電阻變化，電壓也變化，壓也變化，I不好確定，只能從串、并聯(lián)的特點(diǎn)進(jìn)展分不好確定，只能從串、并聯(lián)的特點(diǎn)進(jìn)展分析析 二、路端電壓與電流的關(guān)系圖象二、路端電壓與電流的關(guān)系圖象1.由由UEIr可知給定的電源可知給定的電源E、r以為不變，以為不變，故故UI圖象為一條傾斜的直線，如圖圖象為一條傾斜的直線，如圖273所示所示圖圖2732電阻的電阻的UI圖象與電源的圖象與電源的UI圖象的比較圖象的比較部分電路的歐姆定律部分電路的歐姆定律 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律UI圖圖象象部分電路的歐姆定律部分電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律研究對(duì)研究對(duì)象象對(duì)某一固定電阻而言，對(duì)某一固定電

10、阻而言，兩端電壓與通過(guò)的電兩端電壓與通過(guò)的電流成正比關(guān)系流成正比關(guān)系對(duì)電源進(jìn)行研究，電對(duì)電源進(jìn)行研究，電源的外電壓隨電流的源的外電壓隨電流的變化關(guān)系變化關(guān)系圖象的圖象的物理意物理意義義表示導(dǎo)體的性質(zhì)，表示導(dǎo)體的性質(zhì)，R ，R不隨不隨U與與I的變化而的變化而變化變化表示電源的性質(zhì)，圖表示電源的性質(zhì)，圖線與縱軸的交點(diǎn)表示線與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻阻部分電路的歐部分電路的歐姆定律姆定律閉合電路的歐閉合電路的歐姆定律姆定律聯(lián)系聯(lián)系電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是不變的，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是不變的，正是由于外電阻正是由于外電阻R的變化才會(huì)引的變化才會(huì)

11、引起外電壓起外電壓U和總電流和總電流I的變化的變化電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻由電源本身決議，不隨外電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻由電源本身決議，不隨外電路電阻的變化而變化，而電流、路端電壓是隨著外電電路電阻的變化而變化，而電流、路端電壓是隨著外電路電阻的變化而變化的路電阻的變化而變化的 三、閉合電路中的功率和效率三、閉合電路中的功率和效率1各部分功率關(guān)系分析各部分功率關(guān)系分析由由EItI2RtI2rt知，知，EII2RI2r其中其中EI為電源的總功率，為電源的總功率，I2r為電源內(nèi)耗功率，為電源內(nèi)耗功率，I2R為外電路耗費(fèi)功率，也是電源的輸出功率為外電路耗費(fèi)功率，也是電源的輸出功率圖圖2741要留意電源的最大輸出

12、功率與某一個(gè)定值電要留意電源的最大輸出功率與某一個(gè)定值電阻耗費(fèi)功率最大的區(qū)別，定值電阻耗費(fèi)功率最大是當(dāng)經(jīng)阻耗費(fèi)功率最大的區(qū)別，定值電阻耗費(fèi)功率最大是當(dāng)經(jīng)過(guò)它的電流最大的時(shí)候過(guò)它的電流最大的時(shí)候2判別可變電阻的功率變化時(shí)，可將可變電阻判別可變電阻的功率變化時(shí)，可將可變電阻以外的其他電阻均看作內(nèi)阻以外的其他電阻均看作內(nèi)阻 四、含電容器電路的分析與計(jì)算四、含電容器電路的分析與計(jì)算電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件在直流電路中，電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件在直流電路中，當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路到當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路到達(dá)穩(wěn)定形狀，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大

13、達(dá)穩(wěn)定形狀，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大的元件，在電容器處電路看作是斷路，畫(huà)等效電路時(shí)，的元件，在電容器處電路看作是斷路，畫(huà)等效電路時(shí)，可以先把它去掉假設(shè)要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在可以先把它去掉假設(shè)要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上相應(yīng)的位置補(bǔ)上1分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，留意分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，留意把握以下三個(gè)方面把握以下三個(gè)方面(1)電路穩(wěn)定后，電容器所在支路相當(dāng)于斷電路穩(wěn)定后，電容器所在支路相當(dāng)于斷路因此，該支路上的電阻兩端無(wú)電壓，該電阻相當(dāng)于路因此，該支路上的電阻兩端無(wú)電壓，該電阻相當(dāng)于導(dǎo)線導(dǎo)線(2)當(dāng)電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器當(dāng)電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等(3)電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充放電，假設(shè)電容器兩端的電壓升高，電容器將充器的充放電，假設(shè)