人教版高中物理选修3-1《闭合电路欧姆定律》配套课件

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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,