职高物理（人教版-电子电工类）教案： 闭合电路的欧姆定律.ppt

电路 3 闭合电路的欧姆定律 一、电源的电动势和内电阻 1.电动势E (1)物理意义：反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量. (2)大小：等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值，也等于电源　　　电路时两极间的电压. 未接入 ①电源电动势的大小由　　　　来决定. ②电动势是标量，但为了说明问题方便，习惯上规定电动势的方向，在电源内部从　　极指向　　极. ③电动势不是电压. 2.内电阻r：电源内部电路的电阻，有电流通过时自身会产生热量，电能转化为内能. 电源本身 负 正 　　二、闭合电路欧姆定律 　　1.内容：闭合电路里的电流跟　　　　　　　　　成正比，跟　　　　　　　　　　成反比. 　　2.公式： 　　①　　　　　. 　　②E=U外+Ir　 电源的电动势 内外电路的电阻之和 　　3.路端电压：外电路两端的电压，即电源的输出电压，U外=E-Ir. 　　(1)当外电阻R增大时，总电流I　　，路端电压U外　　. 　　当外电路断开时，I=　，U外=　　. 　　(2)当外电阻R减小时，总电流I　　，内电压　　，路端电压　　. 　　当外电路短路时，外电阻R=　 ， I=　　，U外=　　. 0 E 增大 增大 减小 0 0 减小 增大 (3)图象：U外-R关系图线如8-3-1所示， 由图象可知，随着外电阻R的增大，路端电压逐渐 　　. 图8-3-2 图8-3-1 增大 U外-I关系图象如图8-3-2所示， 由U外=E-Ir可知，图线为一条直线，与纵轴交点为　　　　　　　，与横轴交点为　　　　　　，直线的斜率表示　　　　　. 电源电动势 短路电流 电源内阻 　　　电路的动态分析 　　　在如图8-3-3所示电路中,当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时(　　) 图8-3-3 　　A.电压表示数变大,电流表示数变小 　　B.电压表示数变小,电流表示数变大 　　C.电压表示数变大,电流表示数变大 　　D.电压表示数变小,电流表示数变小 根据题意分析得：把题中的电压表和电流表都看做是理想的，电路简化成：R2、R3并联后与R1串联.当滑动触头P向b端移动时，R3阻值变小.R2、R3并联部分总电阻变小，根据串联电路原理，R1和内电阻上电压增大，R2、R3并联部分电压减小，由此可得：外电路上总电压变小，电压表示数变小，R2上电流变小,但干路总电流变大，因此R3上电流变大，电流表示数变大，所以本题的正确选项应该为B. 变式训练1：如图8-3-4所示电路中，R1=4Ω，R2=6Ω，电源内阻不可忽略，电流表内阻不计，当电键S2闭合时，电流表的示数为3A，则当S2断开时，电流表示数可能为( ) A．3.2A B．2.1A C．1.2A D．0.8A 图8-3-4 解析：断开后，总电阻变大，电流变小，A错．原来路端电压是12V，后来路端电压应大于12V，电流则大于1.2A. C和D错，B对． 　　　　　电源电动势与路端电压的关系 图8-3-5 变式训练2：如图8-3-6所示的电路中，电源E电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是( ) A.很暗，甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏 图8-3-6 A 　　　　闭合电路中的功率计算 　　 三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成图8-3-6(a)、(b)所示电路,且灯泡都正常发光. 图8-3-6 　　(1)试求图(a)电路的总电流和电阻R2消耗的电功率； 　　(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能. (1)由题意，在图(a)电路中，电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9A U路端=E-I总r=2.55V UR2=U路端-UL3=0.05V IR2=I总=0.9A R2消耗功率为PR2=IR2UR2=0.045W (2)图(a)电源提供的电功率 P总=I总E=0.9×3W=2.7W 图(b)电源提供的电功率 P总′=I总′E′=0.3×6W=1.8W 由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P总′＜P总,所以,题中图(b)电路比题中图(a)电路节能. 　 (1)只要熟练掌握闭合电路的欧姆定律及功率的计算方法，本题不难解答. 电源的总功率：P总=IE=P内+P外 电源内阻消耗的功率：P内=I2r 电源的输出功率：P外=P出=IU (2)由于图(a)中总电流为三灯电流之和，尽管E=