高中物理：闭合电路欧姆定律课件.ppt

1、 2、电阻定律、电阻定律 电阻率电阻率 （1）、比例常数）、比例常数跟导体的材料有关，是一个反跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，映材料导电性能的物理量，称为导体的电阻率。称为导体的电阻率。（2）、电阻率的物理意义：反映了材料导电性）、电阻率的物理意义：反映了材料导电性能能 （3）、电阻率的单位是）、电阻率的单位是:m （4）、金属导体的电阻率随温度的升高而增大）、金属导体的电阻率随温度的升高而增大。复习：复习：如白炽灯如白炽灯“220V，60W”发光时的灯丝电阻多大？温度多少？发光时的灯丝电阻多大？温度多少？约为约为806，温度约为温度约为1800OC，不发光时测一下约为，不发

2、光时测一下约为80 左右。左右。1、电功：、电功：W=UIt 电功率电功率P=UI 焦耳定律：焦耳定律：Q=I2Rt答案答案（1）1 （2）16 2.7 2.7 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律（一）（一）一、闭合电路一、闭合电路用导线把电源、用电器连成一个闭合电路用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路.内电路内电路:电源内部是内电路电源内部是内电路.rERK内电路内电路外电路外电路1 1、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1 1）在外电路中，沿电流）在外电路中，沿电流方向电势降低。方向电势降低。（2

3、2）在内电路中，一方面，）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流也降低；另一方面，沿电流方向存在电势方向存在电势“跃升跃升”。bdac2.讨论讨论闭合回路中的能量转化关系闭合回路中的能量转化关系1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R R，在时间，在时间t t内外内外电路中有多少电能转化为内能？电路中有多少电能转化为内能？rERK内电路内电路外电路外电路Q外外=I2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流通过内电路时，也有一，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？部分电能转化为内能

4、，是多少？Q内内=I2rt3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t t内非静电内非静电力做多少功力做多少功W=EqEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？根据能量守恒定律，得根据能量守恒定律，得W=Q外外+Q内内即：即：EIt=I2Rt+I2rt3、闭合电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路中的电流跟电源）闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比路的电阻之和成反比rREIrREIIrIRE 说明：说明：二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律：IRU外 2 2、是外电路上总的电势降落，是外电路

5、上总的电势降落，习惯上叫习惯上叫路端电压路端电压.IrU内 3 3、是内电路上的电势降落，习是内电路上的电势降落，习惯上叫惯上叫内电压内电压.E=U+UEIR Ir外内4、1 1、只适用于纯电阻电路只适用于纯电阻电路内外E=U+U注意：注意：关于电动势关于电动势E的数值的几种描述的数值的几种描述EWq1 1、在如图所示的电路中，电源的电动、在如图所示的电路中，电源的电动势为势为 9 9V V，内阻为，内阻为2 2，外电路的电阻，外电路的电阻R R1 1为为1818，求电路中的电流和路端电求电路中的电流和路端电压压.若将电阻换为若将电阻换为R R2 2=3=34 4，情况如何？，情况如何？R1S

6、Er 课堂训练课堂训练(1)I=0.45A,U=8.1V(2)I=0.25A,U=8.5V外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R R增大，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增大R R减小，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小路端电压路端电压:IrEU三三、路端电压跟负载的关系、路端电压跟负载的关系R1R1U=E=EU=E=Er rR+rR+r1+1+R R2 2、图象的物理意义、图象的物理意义在纵轴上的截距表示电源的电在纵轴上的截距表示电源的电动势动势E E 在横轴上的截距表在横轴上的截距表示电源的短路电流示电源的短路电流rEI

7、/0图象斜率的绝对值图象斜率的绝对值表示电源的内阻表示电源的内阻r r断路断路短路短路四、电源的功率和效率四、电源的功率和效率 （1 1）、电源的总功率）、电源的总功率:P:PE E=I IE E rEPm42EPURPERr（只适用于纯电阻电路）（只适用于纯电阻电路）o RP出出Pmr电源输出功率随外电源输出功率随外电阻变化的图线电阻变化的图线（2 2）、电源内部消耗的功率）、电源内部消耗的功率:由由内外UUEIUIUEI内外得得P P r=r=I I2 2r r（4 4）、电源的效率）、电源的效率:（3 3）、电源的输出功率）、电源的输出功率:P:P出出=I IU U当当R=rR=r时，电

8、源的输时，电源的输出功率最大，为出功率最大，为小结小结1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系：IrEU（1 1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正）表述：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比，跟内、外电路的电阻之和成反比（2 2）表达式）表达式（1 1）路端电压随外电路电阻）路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大（2 2）路端电压）路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 R1R1U=E=EU=E=Er rR+rR+r1+1+R R断路断路短路短路（2 2）、电源内部消耗的功率）、

9、电源内部消耗的功率:P P r=r=I I2 2r r（3 3）、电源的输出功率）、电源的输出功率:P:P出出=I IU U（1 1）、电源的总功率）、电源的总功率:P:PE E=I IE E 1 1、电源的功率和效率、电源的功率和效率 当当R=rR=r时，输出功率最大时，输出功率最大2 2、如图，如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时,理想电流表读数理想电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当开关处于位置当开关处于位置2 2时时,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A求电源的电动势求电源的电动势E E和内电阻和内电阻r r。1

10、AR1R22ErE=3V E=3V r=1r=13 3、如图，、如图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时电压断开时电压表的读数为表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭合时电压闭合时电压表的读数为表的读数为1.2V1.2V则该电源的电动势和则该电源的电动势和内电阻分别为多少内电阻分别为多少?复习复习1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压路端电压 IrEU 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正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比，跟内、外电路的电阻之和成反比（3 3）路端电压现外）路端电压现外电路电阻电路电阻R R的关系的关

11、系（2 2）路端电压）路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 R1R1U=E=EU=E=Er rR+rR+r1+1+R R断路断路短路短路外电路两端的电压（或电源两外电路两端的电压（或电源两端的电压）叫路端电压端的电压）叫路端电压（1 1）什么叫）什么叫路端电压？路端电压？只适用于金属导电和电懈液导电；只适用于金属导电和电懈液导电；不适用于气体导电和半导体导电。不适用于气体导电和半导体导电。3 3、电源的功率和效率、电源的功率和效率 （1 1）、电源的总功率）、电源的总功率:P:PE E=I IE E rEPm42EPURPERr（只适用于纯电阻电路）（只适用于纯电阻电路）o R

12、P出出Pmr电源输出功率随外电源输出功率随外电阻变化的图线电阻变化的图线（2 2）、电源内部消耗的功率）、电源内部消耗的功率:由由内外UUEIUIUEI内外得得P P r=r=I I2 2r r（4 4）、电源的效率）、电源的效率:（3 3）、电源的输出功率）、电源的输出功率:P:P出出=I IU U当当R=rR=r时，电源的输时，电源的输出功率最大，为出功率最大，为 例例1 1 已知电源已知电源 由由E E0 0=1.5V=1.5V，r r 0 0=1=1，相同，相同电池四节串联，电池四节串联，R R1 1=2=2，R R2 2的变化范围的变化范围是是0 01010。求：。求：电源的最大输出

13、功率；电源的最大输出功率；R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率；R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。2.25W2.25W；2W2W；1.5W1.5W。四、电池组的串并联四、电池组的串并联1 1、串联：、串联：2 2、并联、并联：00nrr 串串nE00rn1r 并并E五、电路的动态分析问题五、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。电压都发生变化。思路思路:先分析不变部分，再分析变化部分。先分析不变部分，再分析

14、变化部分。例例2 2、如图所示电路、如图所示电路,当滑动变阻器的滑当滑动变阻器的滑片片P P向上移动时向上移动时,判断电路中的电压表、判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化电流表的示数如何变化?V V1 1示数增大示数增大V V2 2示数增大示数增大A A示数减小示数减小例例3 3 如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E E，内电阻，内电阻为为r r当滑动变阻器的触片当滑动变阻器的触片P P从右端滑到从右端滑到左端时，发现电压表左端时，发现电压表V V1 1、V V2 2示数变化的示数变化的绝对值分别为绝对值分别为UU1 1和和UU2 2，下列说法中，下列说法中正确的是正确的是 A.

15、A.小灯泡小灯泡L L1 1、L L3 3变暗，变暗，L L2 2变亮变亮 B.B.小灯泡小灯泡L L3 3变暗，变暗，L L1 1、L L2 2变亮变亮 C.C.UU1 1UU2 2 B DB D 例例4.4.已知如图，电源内阻不计。为使已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（那些方法：（）A.A.增大增大R R1 1 B.B.增大增大R R2 2 C.C.增大增大R R3 3 D.D.减小减小R R1 1R1 R3R2ECA B BC C CR1R2R3CDCD六、含有电容器的直流电路六、含有电容器的直流电路1、稳定时电容器相当于

16、断路；、稳定时电容器相当于断路；2、电容器上的电压由与它并联的电路决定。、电容器上的电压由与它并联的电路决定。例例5、在如图所示的电路中，电源的电动势、在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻，内阻r=1.0，R1=10，R2=10，R3=30，R4=35，电容器的电容，电容器的电容C=100F，电容器原来不带电，求接通开关电容器原来不带电，求接通开关S后流过后流过R4的总电荷量。的总电荷量。42.0 10QC七、电路故障分析七、电路故障分析一、电路故障的原因一、电路故障的原因1 1、断路断路的特点的特点 电流为零，断点的同侧无电势差，若电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，

17、断点的两端有电势差只有一个断点，断点的两端有电势差造成的结果造成的结果 电路中的总电阻增大，干路上的电流电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大减小，与其并联的用电器两端的电压增大2 2、短路短路的特点的特点 被短路的用电器两端无电压，用电被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过器无电流流过 电路中总电阻减小，干路电流增大，电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大器两端电压增大造成的结果造成的结果例例6、如图闭合开关灯不亮，、如图闭合开关灯不亮，用电压表测用电压表测A、B，怎样判断，怎样判断

18、灯是断路还是短路？灯是断路还是短路？例例7、如图所示的电路中，开关闭合时，、如图所示的电路中，开关闭合时，灯灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，正常发光。由于电路出现故障，灯灯L1突然变亮，灯突然变亮，灯L2变暗，电流表的读变暗，电流表的读数变小。则发生的故障可能是（数变小。则发生的故障可能是（）A.R1断路断路 B.R2断路断路 C.R3断路断路 D.R4断路断路A 例例8、如图所示，电源的内阻不可忽略、如图所示，电源的内阻不可忽略.已已知定值电阻知定值电阻R1=10、R2=8.当开关当开关S接位置接位置1时，电流表的示数为时，电流表的示数为0.20A.那么那么当开关当开关S接位置接位置

19、2时，电流表的示数可能时，电流表的示数可能是下列的哪些值（是下列的哪些值（）A.0.28A B.0.25AC.0.22A D.0.19A C例例9、如图所示，电源电动势为、如图所示，电源电动势为E，内阻为，内阻为r。电路中的。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，为定值电阻，R1为光敏电阻。当电键为光敏电阻。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（）A.只逐渐增大只逐渐增大R1的光照强度，电阻的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，消耗的电功率变大，电阻电阻R3 中有向上的电流中有向上的电流 B.只调节电阻只调节电阻R3的滑动端的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻功率变大，电阻R3中有向上的电流中有向上的电流 C.只调节电阻只调节电阻R2的滑动端的滑动端P1向下端移动时，电压表示数向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动变大，带电微粒向下运动 D.若断开电键若断开电键S，电容器所带电，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动荷量变大，带电微粒向上运动A