1、7 閉合電路的歐姆定律,1、了解電動(dòng)勢(shì)的概念，掌握閉合電路的歐姆定律。 2、能夠應(yīng)用閉合電路的歐姆定律解決簡單的閉合電路問題。 3、能夠識(shí)別閉合電路中的各種電功率，并能用相關(guān)物理量表達(dá)出來。 4、能分析和計(jì)算含有電容器的直流閉合電路問題。,1、什么是電源？,2、電源電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義?,把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。,（1）定義：在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功。,（2）意義：電動(dòng)勢(shì)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。,復(fù)習(xí)回顧:,3、如何計(jì)算電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能？,對(duì)于純電阻電路,各種電池,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)

2、部是內(nèi)電路.,內(nèi)電路,外電路,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,2、閉合回路的電流方向,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。,在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低。,內(nèi)電路與外電路中的電流強(qiáng)度是相同的。,3、電路中的電勢(shì)變化情況,（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”。,閉合電路中的電勢(shì)變化情況,電動(dòng)勢(shì)的理解,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？,E外=I2Rt

3、,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？,E內(nèi)=I2rt,3、電流流經(jīng)電源時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做了多少功？,W=EqEIt,4、以上各能量之間有什么關(guān)系？,討論：,根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。,W=E外+E內(nèi),即EIt=I2Rt+I2rt,電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和,、表述：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。,、對(duì)純電阻電路,二、閉合電路歐姆定律,說明：,2、 是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓.,3、 是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓.,1、,研究閉合電路歐姆定

4、律師生互動(dòng),閉合電路歐姆定律的類比理解,外電路兩端的電壓叫路端電壓,、如圖電路：,R增大，電流減小，路端電壓增大,R減小，電流增大，路端電壓減小,路端電壓:,三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系,、兩個(gè)特例：,（2）外電路短路時(shí),（1）外電路斷路時(shí),路端電壓和外電阻的關(guān)系,路端電壓與外電阻的關(guān)系,電源的外特性曲線,(1)圖象的函數(shù)表達(dá),在橫軸上的截距表示電源的短路電流,圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害,在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E,(2)圖象的物理意義,E,I短,斷路,短路,、電源的外部特性曲線 路端電壓U隨電流I變化的圖象,例1、在U-I圖象中，由圖象作出的下列判斷中，正確

5、的 是（ ） A、被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V B、被測(cè)電池的內(nèi)電阻為2.0 C、外電路短路時(shí)的電流約為3.0A D、從圖象的A點(diǎn)變化到B點(diǎn)，外電路電阻變小,ACD,四、恒定電流電路的動(dòng)態(tài)變化分析,閉合電路歐姆定律中的動(dòng)態(tài)分析的具體步驟: (1)根據(jù)某一部分電阻的變化判斷全電路總電阻的變化情況 (2)判斷閉合電路中干路電流的變化情況 (3)依據(jù)U=E-Ir，判斷外電路電壓(路端電壓)的變化情況 (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,例2.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑 動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向上端移動(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

6、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,A,由,得,1電源提供的功率（電源功率）,2電源的輸出功率（外電路得到的功率）,3電源內(nèi)阻上的熱功率,五、閉合電路中的功率,4閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化,電源提 供的電能,外電路消 耗的能量,內(nèi)電路消 耗的電能,由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，,結(jié)論：電源的效率隨外電阻的增大而增大,5電源的工作效率,對(duì)純電阻電路,電源的效率為:,6電源最大輸出功率,電源的功率最大時(shí)，其效率只有50,例3、如圖所示的電路中,電池的電動(dòng)勢(shì)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

7、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、電阻R2兩端的電壓變大 D、電池的效率變大,B,六、含電容的電路分析,思路方法：,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(chǎng)的變化,例4、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?B、若只斷開S1,流過R1的電流方向?yàn)樽杂蚁蜃?C

8、、若只斷開S2,流過R2的電流方向?yàn)樽宰笙蛴?D、若只斷開S2,流過R2的電流方向?yàn)樽杂蚁蜃?AC,七、電路故障分析題型,短路處特點(diǎn)： 有電流通過而電壓為零,斷路處特點(diǎn)： 電路電壓不為零而電流為零,例5、如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為6V,當(dāng)開關(guān)接通后,燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測(cè)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 D、變阻器R斷路,C,1、有兩節(jié)電池,它們的電動(dòng)勢(shì)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

9、判定( ) A.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),兩電路的外電阻相等 B.E1E2,r1r2 C.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài), 兩電路的電阻相等 D.E1E2,r1r2,AB,2.A燈與B燈電阻相同，當(dāng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，對(duì)兩燈明暗程度的變化判斷正確的是( ) A、A、B燈都變亮 B、A、B燈都變暗 C、A燈變亮，B燈變暗 D、A燈變暗，B燈變亮,B,3.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐 漸減小的過程中，下面說法中正確的是( ) A電源的路端電壓一定逐漸變小 B電源的輸出功率一定逐漸變小 C電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大 D電源的供電效率一定逐漸變小,ACD,4、如圖，已知E =6V，r =4，R1=2

10、，R2的變化范圍是 010。求： 電源的最大輸出功率； R1上消耗的最大功率； R2上消耗的最大功率。,解：R2=2時(shí)，外電阻等于內(nèi)電阻，電源輸出功率最大，為2.25W； R1是定值電阻，電流越大功率越大，所以R2=0時(shí)R1上消耗的功率最大，為2W； 把R1也看成電源的一部分，等效電源的內(nèi)阻為6，所以，當(dāng)R2=6時(shí)，R2上消耗的功率最大，為1.5W。,5、如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,由于電阻發(fā)生短路 或者斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則肯定出 現(xiàn)了下列哪種故障( ) A.R1短路 B.R2短路 C.R3短路 D.R1斷路,A,上板帶正電,6、如圖所示，已知R1=20，R2=10，R3=5，R4=10，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.6V，內(nèi)電阻為r=2，C=2F，求電容器的帶電量。,Er,1、閉合電路歐姆定律 （1）表述：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比 （2）表達(dá)式,