人教版高中物理选修3-1课件：2.7《闭合电路的欧姆定律》 (共23张PPT).ppt

2.7 闭合电路的欧姆定律 回顾与思考 1、什么是电源？ 2、电源电动势的概念?物理意义? 把其它形式的能转换成电能的装置。 （1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。 （2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。 3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？ W=IUt 对于纯电阻电路 学习目标 闭合电路的欧姆定律 描述闭合电路的基本物理量 用导线把电源、用电器连成一个闭合电路 r E R K 内电路 外电路 外电路：电源外部的用电器 和导线构成外电路。 内电路：电源内部是内电路。 B A C D 在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。 在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。内电路一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。 2. 闭合电路的欧姆定律的推导 设电源电动势为E,内阻为r,与一个负载连成闭合电路，负载两端电压为U ,电路中电流为I ,通电时间为t： 化学能 电能 非静电力做功 电流做功 其它形式的能 根据能量守恒定律，有 根据I，R的关系，有 3.闭合电路的欧姆定律 （1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 电源电动势等于内、外电路电势降落之和 （2）表达式： （3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路 4. 对闭合电路的欧姆定律几个变形式的理解 （1） ，对纯电阻和非纯电阻电路均适用； 只适用于纯电阻电路 （2）在纯电阻电路中， （3）在纯电阻电路中，外电阻发生变化时，不变的量是电源电动势E和内电阻 r 。 思考 1.判断下列说法的正误 （1）电源短路时，输出电流无线大。 （ ） （2）外电路电阻越大，输出电流越大。 （ ） （3）电源短路时，电源的内电压等于电动势。 （ ） （4）电源断路时，路端电压最大。 （ ） 路端电压与负载、电流的关系 路端电压与负载的关系 （1）当外电路断开时， R→∞，I=0， U内=0， U外=Ｅ （2）当电源两端短路时， R＝0，I=Ｅ/r， U=0，U内=Ｅ 2. 路端电压与电流的关系 电源的伏安特性曲线 —— 路端电压U 随电流I 变化的图象 (1) 图象的函数 ②在横轴上的截距表示电源短路电流 ③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害 ①在纵轴上的截距表示电源电动势E． (2)图象的意义 思考 2. 用电压表直接去测量电源两极的电压，这个电压是不是电源的电动势？什么情况下，可以认为所测电压等于电动势？ 不是，因为电压表直接去测电源两极的电压时，电压表相当于负载接入电路，所测电压实际是路端电压，小于电动势。但一般情况下，电压表内阻非常大，此时 U ≈ E ，故可近似测出电源的电动势。 闭合电路的功率和效率 电源的总功率 电源将其他形式的能转化为电能的功率， 电源的输出功率 对于纯电阻电路， 3. 电源输出功率与外电阻R的函数图象 当R= r 时，电源输出功率最大 当R＜ r 时，随R的增大输出功率越来越大； 当R＞ r 时，随R的增大输出功率越来越小； 当P出＜Pmax时每个输出功率有两个可能的外电阻值， 且R1R2= r2 r P出 0 R P R1 R2 4. 几种功率及相互关系 电源功率 内耗功率 输出功率 普适表达式 Ｐ＝ＩＥ Ｐ内＝Ｉ２r Ｐ外＝ＩＵ外 纯电阻电路 Ｐ＝Ｉ２（Ｒ+r） Ｐ内＝Ｉ２r Ｐ外＝Ｉ２Ｒ 联　系 P=P内+Ｐ外或ＩＥ＝Ｉ２r+ＩＵ外 电路的动态分析 引起电路特性发生改变的三种情况 （1）滑动变阻器位置变化，使电路电阻发生变化。 （2）开关的闭合、断开或换向使电路结构发生变化。 （3）非理想电表的接入使电路结构发生变化。 2. 分析方法 基本思路：从局部到整体，再从整体到局部． 某一电阻变化 连接关系 R外的变化 闭合电路欧姆定律 I总的变化 U端的变化 串、并联的基本特点部分电路欧姆定律 I分的变化 U分的变化 3. 变化规律：“串反关同” 　　“并同”：是指某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大（减小）． “串反”：是指某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小（增大）.　 “串反并同”法则的应用条件：单变量电路　 含有电容器的电路 电路特点 当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流。