高中物理 4.1閉合電路歐姆定律課件 魯科選修31

1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2第1節(jié)閉合電路歐姆定律2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三41知道閉合電路可分為外電路和內電路，知道閉合電路中的外電壓和內電壓2知道電源的電動勢和內電阻的意義，理解閉合電路的歐姆定律3了解路端電壓與外電阻的關系，學習用局部和整體的關系分析解決問題的思想方法2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三61導體中要形成持續(xù)的電流，導體兩端必有持續(xù)的_【答案】電壓2電源是把_的能轉化電能的裝置在電源外部電流的方向總是從電源的_極流向_極【答案】其他形式正負2021/8/11 星期三72021/8/11 星期三81電動

2、勢的物理意義是什么？2電動勢的大小有哪些因素決定？3電動勢在數(shù)值上等于什么？4閉合電路歐姆定律的內容及表達式？5路端電壓與外電阻的關系如何？6路端電壓與電流關系的圖象是怎樣的？2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10一、電動勢1電源：是把 轉化為電能的裝置2電動勢(1)在數(shù)值上等于電源 時兩極間的電壓(2)物理意義：反映電源把 轉化為 本領的物理量其他形式的能沒有接入外電路其他形式的能電能2021/8/11 星期三11二、閉合電路1閉合電路的組成(1)電路：一部分是電源外部的電路，稱為 ，另一部分是電源內部的電路，稱為(2)電壓：外電路兩端的電壓稱為 ；內電路兩端的電壓叫做(

3、3)電阻：外電路的電阻稱為；內電路的電阻稱為，簡稱外電路內電路路端電壓內電壓外電阻內電阻內阻2021/8/11 星期三12(4)電流：在外電路中，電流由 的一端流向電勢低的一端；在內電路中，電流由 的一端流向 的一端2閉合電路歐姆定律(1)內容：閉合電路里的電流，跟電源的電動勢成 ，跟內、外電路的電阻之和成 電勢高電勢低電勢高正比反比2021/8/11 星期三13(2)公式：I(3)常用的計算式EU外U內EU外Ir(4)適用條件：、適于外電路為電路，適于一切電路純電阻2021/8/11 星期三14三、路端電壓與外電阻的關系1路端電壓與電流的關系：U ，物理意義表示路端電壓隨 的變化關系2UI圖

4、象如右圖所示，圖象能反映的信息有(1)橫軸上截距坐標原點為(0,0)時：表示(2)縱軸上截距：表示(3)斜率的絕對值：表示EIr電流短路電流電動勢內電阻2021/8/11 星期三153路端電壓與R的關系(1)當外電阻R增大時，電流I減小，內電壓Ir減小，路端電壓 (2)當外電阻R減小時，電流I增大，內電壓Ir增大，路端電壓 (3)兩個特例：外電路斷開時，R，I ，U ，據此特點可測電源電動勢外電路短路時，R0，I ，U ，據此特點可以理解不允許將電源兩端用導線直接連接的原因增大增大0E02021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17一、電動勢與電壓的區(qū)別及聯(lián)系電動勢電壓物理意義不

5、同表示非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能的本領表示電場力做功將電能轉化為其他形式的能的本領數(shù)值大小不同數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從電源負極移到正極非靜電力所做的功數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從導體一端移到另一端電場力所做的功決定因素不同由電源本身決定由電源及導體的電阻，導體的連接方式決定聯(lián)系電路閉合：EU內U外；電路斷開：EU外2021/8/11 星期三18電動勢與電壓有本質的區(qū)別，不能認為電動勢就是電壓2021/8/11 星期三191.下列說法中正確的是()A電源的電動勢實質上就是電源兩極之間的電壓B電源的電動勢在數(shù)值上等于電源兩極之間的電壓C電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有

6、本質的區(qū)別D電動勢越大，電源兩極之間的電壓一定越高2021/8/11 星期三20【解析】電動勢是描述電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量，而電壓是電場中兩點間的電勢差電動勢與電壓有著本質的區(qū)別，所以A錯，C對當電源開路時，電源兩極之間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢但在閉合電路中，電源兩極之間的電壓(路端電壓)隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小當電源短路時，路端電壓為零故正確答案為C.【答案】C2021/8/11 星期三21二、對閉合電路歐姆定律的理解1關于電動勢E的幾個關系式(1)EU內U外適用于所有閉合電路(2)EI(Rr)由閉合電路歐姆定律得到，它僅適用于外電路為純電阻的電

7、路(3)UEIr適用于閉合電路，常用來判斷路端電壓的變化和測量電源電動勢及內阻2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三233閉合電路中的幾種功率(1)各部分功率關系分析由EItI2RtI2rt知，EII2RI2r其中EI為電源的總功率，I2r為電源內耗功率，I2R為外電路消耗功率，也是電源的輸出功率(2)電源的最大輸出功率當外電路為純電阻電路時討論如下：2021/8/11 星期三24P出對外電阻R的函數(shù)關系圖象2021/8/11 星期三252021/8/11 星期三262.如右圖所示電路，R由2 變?yōu)? 時，電路中的電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，則電源的內阻是()A1 B2 C3 D4

8、2021/8/11 星期三27【答案】B2021/8/11 星期三283. 如右圖所示，電源電動勢E10 V，內阻r0.5 ，“8 V,16 W”的燈泡恰好能正常發(fā)光，電動機M繞組的電阻R01 ，求：(1)路端電壓；(2)電源的總功率；(3)電動機的輸出功率2021/8/11 星期三29【答案】(1)8 V(2)40 W(3)12 W2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三31實驗與探究在閉合電路中電動勢和用電器都相同的情況下，用電器兩端電壓不同說明了什么？2021/8/11 星期三32實驗與探究分析燈亮度變化的原因2021/8/11 星期三332021/8/11 星期三34

9、如右圖所示的電路中，當S閉合時，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)各為1.6 V和0.4 A當S斷開時，它們的示數(shù)各改變0.1 V和0.1 A，求電源的電動勢和內電阻2021/8/11 星期三35【解析】當S閉合時，R1和R2并聯(lián)接入電路，得E1.60.4 r，當S斷開時，只有R1接入電路，外電阻變大，總電流減小，路端電壓增大，得E1.70.3r，兩式聯(lián)立得，E2 V, r1 .【答案】2 V1 2021/8/11 星期三36對于一個確定的電源，其電動勢和內電阻是某一確定的值，不隨外電路的變化而變化這里涉及兩個未知量，我們可以應用數(shù)學知識列出關于電源電動勢和內電阻的一個二元一次方程組，根據閉

10、合電路歐姆定律，代入前后兩次電壓表和電流表的讀數(shù)，即可求得電動勢和內電阻 2021/8/11 星期三3711：當外電路的電阻分別為8 和2 時，單位時間內在外電路上產生的熱量正好相等，則該電源的內電阻是()A1 B2 C4 D6 【答案】C2021/8/11 星期三38 (2009年廣東物理)如右圖所示，電動勢為E、內阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接，只合上開關S1，三個燈泡都能正常工作如果再合上S2，則下列表述正確的是()A電源輸出功率減小BL1上消耗的功率增大C通過R1上的電流增大D通過R3上的電流增大2021/8/11 星期三39【答案】C2021/8/11 星期三402021/8/

11、11 星期三41(2)功率增減的判斷方法要注意電源的最大輸出功率與某一個定值電阻消耗功率最大的區(qū)別，定值電阻消耗功率最大是當通過它的電流最大的時候判斷可變電阻的功率變化時，可將可變電阻以外的其他電阻均看做內阻再利用電源輸出功率最大的條件進行判斷2021/8/11 星期三4221：在如右圖所示的電路中，電源電動勢E和內電阻r恒定不變，電燈L恰好能正常發(fā)光，如果變阻器R1的滑片向b端滑動，則()A電燈L更亮，電流表的示數(shù)減小B電燈L更亮，電流表的示數(shù)增大C電燈L變暗，電流表的示數(shù)減小D電燈L變暗，電流表的示數(shù)增大2021/8/11 星期三43【解析】【答案】A2021/8/11 星期三44 如右圖

12、所示，線段A為某電源的UI圖線，線段B為某電阻R的UI圖線，以上述電源和電阻組成閉合電路時，求：(1)電源的輸出功率P出是多大？(2)電源內部損耗的電功率P內是多少？(3)電源的效率是多大？2021/8/11 星期三45【答案】(1)4 W(2)2 W(3)66.7%2021/8/11 星期三46電源的UI圖象與電阻的UI圖象的物理意義不同，前者是反映路端電壓與電路電流的函數(shù)關系；后者是反映加在電阻兩端的電壓與通過的電流的函數(shù)關系，圖象的斜率表達意義也不相同2021/8/11 星期三47【答案】AD2021/8/11 星期三482021/8/11 星期三491右圖所示是一實驗電路圖在滑動觸頭由

13、a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()A路端電壓變小B電流表的示數(shù)變大C電源內阻消耗的功率變小D電路的總電阻變大2021/8/11 星期三50【解析】滑動觸頭由a滑向b的過程中，總電阻變小，D錯誤，干路電流變大，路端電壓變小，A正確，內阻消耗功率變大，C錯誤，定值電阻R3上電壓降低，電流表示數(shù)變小，B錯誤【答案】A2021/8/11 星期三512. 如右圖所示，A燈和B燈都未正常發(fā)光，當滑動變阻器R的滑片P向上滑動時，兩燈亮度的變化是()AA燈變亮，B燈變亮BA燈變暗，B燈變亮CA燈變暗，B燈變暗DA燈變亮，B燈變暗2021/8/11 星期三52【解析】當滑動變阻器R的滑片P向上滑動時，接

14、入電路的有效電阻變大，R與燈A的并聯(lián)電阻變大，閉合回路的總電阻變大，則總電流變小，由UEIr可知路端電壓變大，燈B兩端電壓變大，則燈B變亮；由串聯(lián)電路的分壓關系可知燈A兩端電壓變大，則燈A也變亮因此選項A正確【答案】A2021/8/11 星期三533. 如右圖所示，電源電動勢E10 V，內阻r0.5 ，“8 V,16 W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，電動機M繞線的電阻R01 ，求：(1)路端電壓(2)電源的總功率(3)電動機的輸出功率2021/8/11 星期三54【解析】(1)燈泡正常發(fā)光，所以路端電壓為8 V.(2)該題為非純電阻電路設干路總電流為I，則8 V10 VI0.5 ，得I4 A，故P總EI40 W.【答案】(1)8 V(2)40 W(3)12 W2021/8/11 星期三554下圖電路中R