第1節(jié)

閉合電路歐姆定律干電池、蓄電池：化學(xué)能電能

各種各樣的電源太陽能電池：太陽能電能1.什么是電源？2.電源電動(dòng)勢(shì)物理意義？把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。電動(dòng)勢(shì)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。一、閉合電路1.用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路。外電路:電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路。內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路。閉合電路內(nèi)電路外電路ErSR2.閉合回路中的電流方向

在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極。組卷網(wǎng)在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。3.電路中的電勢(shì)變化情況BDACAB內(nèi)部分析ABCD閉合電路電勢(shì)（1）在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低。（2）在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升”─BC

和DA

化學(xué)反應(yīng)層。ErRS++

電流+電動(dòng)勢(shì)動(dòng)畫模擬電路中的電勢(shì)變化情況1.在時(shí)間t內(nèi)，外電路中電流做功產(chǎn)生的熱為多少？設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路的用電器都是純電阻,阻值為R，閉合電路的電流為I。2.在時(shí)間t內(nèi)，內(nèi)電路中電流做功產(chǎn)生的熱為多少？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？W=Eq=EIt4.根據(jù)能量守恒定律，以上各能量之間有什么關(guān)系？Q外=I2RtQ內(nèi)=I2rt二、閉合電路歐姆定律說明：1.對(duì)純電阻電路E

=IR＋I(xiàn)

r，即

1.U外=IR是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓。2.U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓。3.E

=IR＋I(xiàn)

rE=U外+U內(nèi)。電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和。U內(nèi)U外E結(jié)論：E=U外+U內(nèi)ErRS++

電流+電動(dòng)勢(shì)動(dòng)畫模擬電路中的電勢(shì)變化情況

RrSEIAVP1.路端電壓：外電路兩端的電壓，也叫外電壓，也就是電源正、負(fù)極間的電壓。2.公式：對(duì)純電阻電路三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系（1）當(dāng)外電阻

R增大時(shí)，根據(jù)

可知，電流

I減小(E和

r為定值)，內(nèi)電壓

Ir減小，根據(jù)

U外＝E－Ir可知路端電壓

U外

增大。（2）當(dāng)外電阻

R減小時(shí)，根據(jù)

可知電流

I增大，內(nèi)電壓Ir增大，根據(jù)U外＝E－Ir可知路端電壓U外減小。3.路端電壓

U外與外電阻

R之間的關(guān)系二、路端電壓與電流的關(guān)系1.由U外＝E－Ir可知，U外－I圖象是一條斜向下的直線，如圖所示。

短路斷路1.電源的功率P：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也稱為電源的總功率，計(jì)算式為P＝EI(普遍適用)(只適用于外電路為純電阻的電路)2.電源內(nèi)阻消耗功率：三、閉合電路中的功率和效率電源內(nèi)阻的熱功率，也稱為電源的損耗功率，計(jì)算式為P內(nèi)＝I2r3．電源的輸出功率

P出：外電路上消耗的功率，計(jì)算式為

P出＝IU外

(普遍適用)

(只適用于外電路為純電阻的電路)4．輸出功率隨外電阻

R的變化關(guān)系：電源的輸出功率為

5.電源的效率

(只適用于外電路為純電阻的電路)

由上式可知，外電阻R越大，電源的效率越高?？梢钥闯?1)當(dāng)

R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，

，此時(shí)電源效

率η＝50%；(2)當(dāng)

R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小；(3)當(dāng)

R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大；(4)P出與

R關(guān)系如圖所示例3.如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為

R1＝2Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為

U1＝4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為

U2＝5V。求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)

E和內(nèi)阻

r；(2)當(dāng)電阻箱

R讀數(shù)為多少時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值

Pm為多少？答案：(1)6V

1Ω

(2)1Ω

9W

根據(jù)歐姆定律確定串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況。四、電路的動(dòng)態(tài)分析

串反并同法：即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論。(1)任一電阻

R阻值增大，必引起該電阻中電流

I的減小和該電阻兩端電壓

U的增大。

(2)任一電阻

R阻值增大，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流

I并

的增大和與之串聯(lián)的各電阻電壓

U串

的減小。例4.如圖所示電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化?電壓表V1示數(shù)增大、V2示數(shù)增大；電流表A示數(shù)減小1.路端電壓隨外電路電阻R增大而增大斷路:短路:2.路端電壓U隨電流I變化的圖象（電源的伏安特性曲線）3.閉合電路中的功率和效率1.如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U?I圖象，則下列說法中正確的是（）A.電動(dòng)勢(shì)E1=E2