95闭合电路欧姆定律.ppt

* 电 源 闭合电路欧姆定律 闭合电路欧姆定律 电源电动势 路端电压跟负载的关系 水电站的发电机将水的机械能转换为电能，干电池和蓄电池将化学能转换为电能。发电机、干电池、蓄电池等被称为电源。有了电源，才能使电路中的电流像有源之水一样的连续流动，维持用电器的正常工作。 一、电 源 干电池 蓄电池 新型电池 + + + + F 非 R I I 电源的工作原理 要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。 。 水流 地势高 地势低 水轮机 （负载） 水泵 A B C 电源的工作过程类似于如图所示的抽水机的工作过程。 电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。 电源电动势的大小由电源本身的性质所决定的，与其是否接入电路以及电路的构成无关。电动势值可以近似地用电压表测出。电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电能的本能越大。 国际单位：伏（V ） 二、电源电动势 为了描述不同类型电源两极间的电压不同，物理学中引入电动势的概念。 电源电动势的大小等于没有接入电路时电源两极间的电压。 三、闭合电路欧姆定律 外电路上的电压U 称为端电压，内电路的电压U ′称为内电压。 实验表明：在电源接入外电路时，电源电动势的大小等于端电压和内电压之和。 在如图所示的电路中，电源两极以外的部分称之为外电路。电源两极之内的部分称之为内电路。外电路和内电路组成的完整电路称为闭合电路。内电路对电流的阻碍作用用内阻r表示。 R V r E I 如图所示，闭合电键 S，电路的电流为 I，端电压为U，内电压为U ′。实验表明，电源电动势等于端电压和内电压之和，即 所以 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这个规律叫做闭合电路欧姆定律。 R V r E I S 在如图所示的电路中，当电路接通，滑动片向右移动时，外电阻 R 增大，电压表的读数增大, 电流表读数减小;当滑动片向左移动时，外电阻 R 减小, 电压表的读数减小,电流表读数增大。 四、路端电压跟负载的关系 R r S E I A V P 结论：端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。 （3）R↓ （2）R → ∞， （4）R→ 0 ， 用闭合电路欧姆定律 E = U + I r 来分析路端电压随着外电阻的变化： （1）R↑ → I ↓ →U ′ ↓ →U ↑ I = 0 ， U′= 0 ， U = E 当外电路断开时，路端电压等于电源电动势。 →I ↑ →U ′ ↑ →U ↓ U = 0 ， 此时的电流 I 为短路电流。 U′ = E ， 路端电压随着外电阻的增大而增大。 路端电压随着外电阻的减小而减小。 解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组 例1 如图所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，当单刀双掷开关 S 扳到位置 1 时，则得的电流 I1 = 0.2 A；当S 扳到位置 2 时，测得电流 I 2 = 0.3 A。求电源电动势E 和内电阻r。 r S E A R 1 R 2 1 2 消去E ，可得电源的内电阻为 电源的电动势为 讨论：此例给出了一种测量电源电动势和内电阻的方法。 例2 4盏 “220 V，100 W”的灯泡，并联后接在电动势为220 V、内阻为 2 W的电源上。（1）只打开 1 盏灯时，此灯两端的电压是多少？（2）同时打开4 盏灯时，此灯两端的电压又是多少？ 解:（1）根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出灯泡的电阻为 只打开1盏灯时，外电阻R1 = 484 W，电路中的电流为 （2）同时打开4盏灯时，外电阻为 电灯两端电压为 讨论：从此例可以看出，并联的电灯开得越多，外电阻就越小，端电压就越小。 电灯两端的电压为 1. 已知电路中的电源电动势是1.5 V，内电阻是0.1 W，外电路的电阻是1.4 W 。求电路中的电流 I 和路端电压U