七节闭合电路欧姆定律.ppt

电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 一：闭合电路的欧姆定律 推导：设电源电动势E、内阻r、外路电阻R、 闭合电路电流I。 ⑴在t内，外路电阻消耗的电能E外。 E外=I2Rt………电源输出能量 ⑵在t内，内路电阻消耗的电能E内。 E内=I2rt ………电源内部消耗能量 ⑶在t内，电源中非静电力做功W=IEt…电源的总能量 根据能量守恒得： W= E外+ E内 ，即：IEt=I2Rt+I2rt E=IR+Ir=U外+U内 总结:闭合电路欧姆定律： ⒈内容： ⒉定义式： ⒊适应条件:外电路是纯电阻电路 ⒋外路电势降（外路电压，路端电压） U外=IR 内路电势降（内路电压）U内=Ir 则：E= U外+ U内 E=IR+Ir 常用列方程 U = E- Ir 二：路端电压和负载的关系 对给定的电源，E、r均为定值 负载即外电阻变化时，引起I的变化。 由I= 得：R I , R I 则：U = E- Ir，R I U 。 可见：路端电压取决于负载（外路电阻） 负载电阻增大，闭合电路I减小， 内路电压减小，外路电压增大。 例1.如图R1=14Ω， R2=9Ω，当S接1时，电流表示数I1=0.2A,当S接2时，电流表示数I2=0.3A,求E和r。 三：两种特殊情况（短路和断路） 1.在闭合电路中，发生短路时，外电路 R=0，U=0则：E=U内=Ir，可求内阻r。 一般情况r很小，此时I很大，易烧坏电源。 2.在闭合电路中，发生断路时，外电路 R趋近无穷大，则E=U 电压表测电动势的原理 3. U = E-Ir的U—I图象 ①路端电压随I增大而减小 ②直线斜率大小表示电源内阻r K=r ③纵坐标截距（断路）表示电源电动势 四：闭合电路中的三个功率和效率 1.由EIt＝I2Rt＋I2rt知，EI＝I2R＋I2r 其中: P总=EI…………电源的总功率， P内= I2r………电源内耗功率， P外= I2R=IU…..外电路消耗功率， …..电源的输出功率．求电源的输出功率的方法。 关系：P总=P外+P内 电源提供的电能，一部分消耗在外路转化为其他形式的能，一部分消耗在内路转化为热能。 当R0=RL+r=r/时，P0最大。 Pm=E2/4r/=E2/4（RL+r) 四、含电容器电路的分析与计算 电容器是一个储存电能的元件．在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流。 1.电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处电路看作是断路，画等效电路时，可以先把它去掉．与之串联的元件可视作导线。 若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上． 2.电容器充电的瞬间可视作短路 例1.图所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是 (　　) A．路端电压变小 B．电流表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电路的总电阻变大 1．在如图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b端动时 (　　) 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 例2.如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及内阻． 2.如图所示电路中，R1＝R2＝R3＝1 Ω，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数为0.8 V，当S闭合时，电压表示数为1 V，求电源的电动势与内阻． 例3.电路图如图甲所示 ，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻R0＝3 Ω 3．(1)当R为何值时，R消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)如果滑动变阻器的最大阻值为3 Ω，当R为何值时，电源的输出功率最大？最大值是多少？ 例4.如图所示，电路中E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω， C＝30 μF.电池内阻可忽略． (1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流． (2)然后将开关S断开，求这以后通过R1的总电量． 4．如图所示电路中，电源电动势为E，内电