高一物理课件闭合电路欧姆定律高一物理课件

七、闭合电路欧姆定律1.最简单的电路由哪几部分组成？2.用电器中持续恒定电流的条件是什么？思考：导线组成由电源、用电器、开关、用电器两端有恒定的电压，即用电器接在电源的两极上。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.闭合电路部分电路rERK内电路外电路在外电路中，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。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？rERK内电路外电路E外=I2Rt2、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？E内=I2rt3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功W=Eq＝EIt4、以上各能量之间有什么关系？结论：根据能量守恒定律，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=E外+E内即：EIt=I2Rt+I2rt二、闭合电路欧姆定律：２、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．１、对纯电阻电路rREIIrIRErREI外电路是纯电阻的电路。rREIIrIRE说明：二、闭合电路欧姆定律：IRU外IrU内1、是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.2、是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.E=U+UEIRIr外内3、三、路端电压跟负载的关系•外电路两端的电压叫路端电压．１、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:IrEUERr11ErRRU２、两个特例：（2）外电路短路时0/0端，，UrEIR0RIE端，，U（1）外电路断路时ERr11ErRRU３、电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象．（1）图象的函数表达：IrEUU—I图象I/AU/V●●（0E）（E/r0）0（2）图象的物理意义①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．rEI/短②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．I/AU/V●●（0E）（E/r0）0四、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，内外UUE所以由IUIUEI内外得：1．电源提供的总功率（电源功率）：EIP总2．电源的输出功率（外电路得到的功率）IUP外外3．电源内阻上的热功率rIIUP2内内说明：外电路可以是任何电路。EUPRPERr外出（外电路可是任何电路）rErErRRrrRREP44422222rEPm42oRP出Pmr4、电源的输出功率:可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为5、电源的供电效率:（最后一个等号只适用于纯电阻电路）注意：闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，η=50%。例题:已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。ErR2R1小结：１．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．４．电源的供电过程是能量转化的过程．２．闭合电路欧姆定律rREI３．电源的外电压关系：IrEU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)例题１：如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻r。1AR1R22Er例1：在下图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压。解：由闭合电路欧姆定律有12.038.15.1rREI)(1A路端电压为：=1×1.38U=IR=1.38（V）例2：在下图中，R1=14Ω，R2=9Ω。当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=0.2A；当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻R。解：闭合电路欧姆定律有E=I2R2+I2r②E=I1R1+I1r①消去E，解出r，得：122211IIRIRIrr=1Ω代入数值，得：将r值代入①或②中，得：E=3V资源中心制作2005.11