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人教版高中物理选修3-1《闭合电路欧姆定律》配套课件

1、第9讲 闭合电路的欧姆定律,第二章 恒定电流,1.了解内电路、外电路,知道电动势等于内、外电路电势降落之和. 2.掌握闭合电路欧姆定律的内容,理解各物理量及公式的物理意义. 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,目标定位,二、路端电压与负载的关系,三、闭合电路的功率,栏目索引,一、闭合电路的欧姆定律,对点检测    自查自纠,一、闭合电路的欧姆定律,知识梳理,1.内、外电路 (1)概念:内电路是电源         电路,外电路是电源        电路. (2)特点:外电路中电流由

2、电源    极流向      极,沿电流方向电势         ;内电路中电流由电源     极流向      极,沿电流方向电势          .,内部,外部,正,负,降低,负,正,升高,答案,2.闭合电路的欧姆定律 (1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成       ,跟内、外电路的电阻之和成          .

3、,(2)公式:I                     或EIRIr             或E                .                 (3)适用条件:、适用于外电路为           &nbs

4、p; 电路,适用于一切电路.,正比,反比,U外,U内,答案,纯电阻,【深度思考】,我们用电压表直接连接电源的两端,电压表的读数_(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势.为什么?,答案 小于 因为电源也有内阻,用电压表和电源正、负极相连时,相当于电源与电压表串联,电压表读数是路端电压,小于电源电动势.,答案,典例精析,返回,例1 在图1所示的电路中,R19 ,R25 ,当a、b两点间接理想的电流表时,其读数为0.5 A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为1.8 V.求电源的电动势和内电阻.,图1,解析答案,总结提升,解析 当a、b两点间接理想的电流表时,R1被短路,回路中的电流I10

5、.5 A,由闭合电路欧姆定律得: EI1(R2r) 代入数据得:E0.5(5r) 当a、b两点间接理想的电压表时,回路中的电流,由闭合电路欧姆定律得: EI2(R2R1r) E0.2(14r)                 联立得:E3 V,r1 ,答案 3 V 1 ,总结提升,总结提升,应用闭合电路的欧姆定律解决问题时,应认清各元件之间的串、并联关系,然后根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流.特别要注意电压表测量哪一部分电压,电流表测量哪个电路的电流.,针对训练 如图2所示,电源电

6、动势为6 V,内阻为1 ,R15 ,R210 ,滑动变阻器R3的阻值变化范围为010 ,求电路的总电流的取值范围.,图2,解析 当R3阻值为零时,R2被短路,外电阻最小,电路的总电流最大.,当R3阻值为10 时,外电阻最大,电路的总电流最小.,答案 0.551 A,返回,解析答案,知识梳理,二、路端电压与负载的关系,1.路端电压的表达式:U            . 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R增大时,电流I减小,路端电压          . (2)当外电阻R减小

7、时,电流I增大,路端电压          . (3)两个特例:外电路断开时,R,I    ,U    ,据此特点可测电源电动势. 外电路短路时,R0,I  ,U   ,据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因.,EIr,增大,减小,0,E,0,答案,3.外电压U与电流I的关系 由UEIr可知,UI图象是一条斜向下的直线,如图3所示. (1)图象中U轴截距E表示电源的              . (2)

8、I轴截距I0等于                 . (3)图线斜率的绝对值表示电源的       ,即          . 注意:若纵坐标上的取值不是从零开始,则横坐标截距 不表示短路电流,但斜率的绝对值仍然等于内阻.,图3,电动势,短路电流,内阻,r,答案,典例精析,例2  (多选)如图4所示是某电源的路端电压与电 流的关系图象,下列结论正确的是(  ) A电源的电动势为6.0 V B电源的内阻为12 C电源的

9、短路电流为0.5 A D电流为0.3 A时的外电阻是18 ,图4,解析答案,解析 UI图象在纵轴上的截距等于电源的电动势,即E6.0 V,因为该电源的UI图象的纵轴坐标不是从零开始的,所以横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流,电源的内阻应按斜率的绝对值计算,即r 2 .由闭合电路欧姆定律可得电流I0.3 A时, 外电阻R     r18 .故选项A、D正确 答案 AD,返回,三、闭合电路的功率,知识梳理,1.电源的功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率P总     . 2.电源输出功率:整个  

10、;   电路上消耗的电功率P出      . 3.电源内耗功率:内电路上消耗的电功率,即电源内阻的发热功率P内                 . 4.闭合电路的功率关系: (1)功率关系:IEIUI2r或EIU外IU内. (2)能量关系:IUtI2RtI2rt,此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内、外电路消耗的电能之和.,EI,外,UI,U内I,I2r,答案,典例精析,例3 如图5所示,电源电动势E10 V,内阻r0.5 ,标有“8 V 16 W”的灯泡L恰好能正常发光

11、,电动机     线圈的电阻R01 ,求:,图5,(1)电源的总功率;,解析 L正常发光,路端电压等于灯泡额定电压8 V.,电源总功率为P电IE410 W40 W.,答案 40 W,解析答案,返回,(2)电动机的输出功率.,输入电动机的总功率PM总UIM82 W16 W.,故电动机的输出功率PM出(164)W12 W.,答案 12 W,解析答案,对点检测    自查自纠,1,2,3,4,1.(闭合电路欧姆定律的理解及应用)有两个相同的电阻,阻值为R,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I;若将这两个电阻并联,仍接在该电源上,此时通过一个电

12、阻的电流为  ,则该电源的内阻是(  ),解析 由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时:,C,解析答案,1,2,3,4,2.(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压,下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)(  ) A.U随R的增大而减小    B.当R0时,U0 C.当电路断开时,I0,U0    D.当R增大时,U也会增大,BD,答案,1,2,3,4,3.(电源的UI图象)(多选)如图6所示为某一电源的UI图象,由图可知(  ) A.电源电动势为2 V,C.电源短路时电流为6 A D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A,图6,解析 由UI图象可知,电源电动势E2 V.,AD,解析答案,1,2,3,4,返回,4.(闭合电路的功率关系)如图7所示,电源电动势E30 V,内阻r1 ,灯泡上标有“6 V 12 W”字样,直流电动机线圈电阻R2 ,若灯泡恰好能正常发光,求电动机输出的机械功率.,图7,解析答案,1,2,3,4,返回,解析 因灯泡正常发光,,U内Ir21 V2 V 所以电动机两端电压为 UMEU内U30 V2 V6 V22 V 电动机输出的机械功率为 P机UMII2R222 W222 W36 W.,答案 36 W,本课结束,