閉合電路歐姆定律 省賽獲獎(jiǎng)

閉合電路歐姆定律人教版選修3-1第2章《恒定電流》第7節(jié)回顧歐姆定律1.公式:2.適用:純電阻元件（金屬和電解液）3.對(duì)象:部分電路（不包含電源）1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：用導(dǎo)線把電源、用電器連成閉合電路一閉合電路外電路:

電源外部的電路（用電器和導(dǎo)線構(gòu)成）內(nèi)電路外電路rERs內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電阻2.閉合電路中的電流：（2）內(nèi)電路電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極（1）外電路電流方向由正極流向負(fù)極ABCDREr3.閉合電路中的電勢：(2)在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升”。(1)在外電路中，沿電流方向電勢降低BDAC部分電路歐姆定律:

導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比IRU部分電路內(nèi)電路外電路ErSRABI閉合(全)電路閉合電路中的電流I與什么因素有關(guān)？討論:1、若外電路中的用電器都是純電阻R，在時(shí)間t內(nèi),外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?2、內(nèi)電路也有電阻r，當(dāng)電流通過內(nèi)電路時(shí)，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少?rERK（E外和E內(nèi)代表內(nèi)、外電路的消耗的電能）3、電流流經(jīng)電源時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功?4、以上各能量之間有什么關(guān)系?rERK（E為電動(dòng)勢）能量的轉(zhuǎn)化需要做功實(shí)現(xiàn)即二閉合電路的歐姆定律1.公式:2.適用范圍：

閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.外電路是純電阻電路或

外電路連接非純電阻元件，閉合電路歐姆定律又如何？由能量守恒定律：（E為電動(dòng)勢）（3）電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路電壓之和二閉合電路的歐姆定律1.公式:（純電阻電路）（任何電路）2.說明:（1）U外指外電路的總電壓，也稱路端電壓（2）U內(nèi)指內(nèi)阻的電壓，也稱內(nèi)電壓三路端電壓U與負(fù)載R(或干路電流I)的關(guān)系R增大，R減小，E

rsRAV電流減小，路端電壓增大電流增大，路端電壓減小純電阻電路任何電路2、兩個(gè)特例：(1)外電路短路時(shí)ErAV外電阻R=0

U=IR=0∴

E=Ir故

I短=E/r(2)外電路斷路時(shí)ErAV外電阻R→∞

I=0∴

Ir=0故

U路=E用電壓表測量電動(dòng)勢3、路端電壓U隨電流I變化的圖象(1)圖象的函數(shù)表達(dá)

UIO路端電壓U隨電流I的增大而減小(2)圖象的物理意義UIO①在縱軸上的截距表示:

電源的電動(dòng)勢E斷路②在橫軸上的截距表示:電源的短路電流I短=E/rE短路I短③圖象斜率的絕對(duì)值表示:電源的內(nèi)阻內(nèi)阻越大，圖線越傾斜例1：如圖所示，電動(dòng)勢為2V的電源跟一個(gè)阻值R=9Ω的電阻接成閉合電路,電壓表讀數(shù)為1.8V,求電源的內(nèi)電阻.r=1ΩE、rRV例2：如圖，R1=14Ω,R2=9Ω,當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.3A.求電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r.sE、rR1AR212r=1ΩE=3V例3：如圖，電動(dòng)勢E=6V的電源連接著一個(gè)阻值R=2Ω定值電阻和一個(gè)內(nèi)阻為RM=6Ω的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)兩端理想電壓表的讀數(shù)為UV=3V，理想電流表讀數(shù)為I=1A，求電源的內(nèi)阻.r=1Ω例4：有兩節(jié)電池,它們的電動(dòng)勢分別為E1和E2,內(nèi)電阻分別為r1和r2.將它們分別連成閉合電路,其外電路的電流I和路端電壓U的關(guān)系如圖所示,可以判定ABUIO12A.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),

兩電路的外電阻相等B.E1>E2,r1>r2C.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),

兩電路的電阻相等D.E1>E2,r1<r2例5：如圖所示電路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑動(dòng)變阻器的全值電阻R2=12Ω，電源電動(dòng)勢E=6V,內(nèi)阻r=0.2Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在變阻器中央位置時(shí)，閉合開關(guān)S，電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?A1示數(shù)為1.5AA2示數(shù)為0.75AV1示數(shù)為5.7VV2示數(shù)為4.5V四閉合電路的功率1.電源提供的功率(電源的總功率)

3.電源內(nèi)阻上的熱功率4.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化2.電源的輸出功率(外電路得到的功率)電源提供電能外電路消耗的能量內(nèi)電路消耗的電能5.電源的效率結(jié)論:外電阻越大，效率越高對(duì)純電阻電路，電源的效率為:6.電源最大輸出功率0RPrPmax電源輸出功率最大時(shí)，其效率只有50℅

例6：如圖所示的電路中,電池的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,電路中的電阻為R1、R2和R3的阻值相同.在開關(guān)S處于閉合狀態(tài)下,若將開關(guān)S1由位置1切換到位置2,則

A、電壓表的示數(shù)變大

B、電池內(nèi)部消耗的功率變大

C、電池內(nèi)電壓變大

D、電池的效率變大BCR1R2R3V12ss1Er五閉合電路的動(dòng)態(tài)變化分析【例】如圖所示電路，已知電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r恒定，R1、R2是定值電阻，R3是滑動(dòng)變阻器。當(dāng)滑動(dòng)頭從a移到b，各個(gè)電表的示數(shù)如何變化？

——從局部到整體再到局部

全電路的動(dòng)態(tài)分析的具體步驟:(1)判斷動(dòng)態(tài)部分電阻、全電路總電阻的變化.(2)判斷閉合電路總電流的變化.(3)依據(jù)U=E-Ir,判斷路端電壓的變化.(4)依據(jù)分壓、分流原理判斷動(dòng)態(tài)部分的物理量的變化.一分為二，先大后小，先定后動(dòng)例7：如圖所示，電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向左端移動(dòng)時(shí)

A、電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小

B、電壓表和電流表的讀數(shù)都增大

C、電壓表和電流表的讀數(shù)都減小

D、電流表的讀數(shù)增大，電壓表的讀數(shù)減小

AE、rR1AVR2R3P六含容電路分析1、電路穩(wěn)定后，電容器在電路中就相當(dāng)于斷路2、電路穩(wěn)定后，電容所在電路無電流，所以其兩端的電壓就是所在支路兩端的電壓3、電路的電壓、電流變化時(shí)，會(huì)引起電容器的充放電，進(jìn)而引起內(nèi)部電場的變化電容器可認(rèn)為是一個(gè)理想電壓表的功能例8：圖中,開關(guān)S1、S2均處于閉合狀態(tài),在分別斷開S1、S2

后的短暫過程中,關(guān)于流過電阻R1、R2的電流方向,以下判斷正確的是

A、若只斷開S1,流過R1的電流方向?yàn)樽宰笙蛴?/p>

B、若只斷開S1,流過R1的電流方向?yàn)樽杂蚁蜃?/p>

C、若只斷開S2,流過R2的電流方向?yàn)樽宰笙蛴?/p>

D、若只斷開S2,流過R2的電流方向?yàn)樽杂蚁蜃驛C

R1R2Cs2s1ER1R2CsE(1)I=1A(2)Q=1.2×10-4C例9：如圖,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.電池內(nèi)阻可忽略。(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流。(2)然后將開關(guān)S斷開,求這以后流過R1的總電量。七電路故障分析1.短路處特點(diǎn)：

有電流通過而電壓為零2.斷路處特點(diǎn)：

電路電壓不為零而電流為零例10：如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢為6V,當(dāng)開關(guān)接通后,燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可以判定

A、L1和L2

的燈絲都燒斷了

B、L1的燈絲燒斷

C、L2的燈絲燒斷