物理：：27《闭合电路欧姆定律》课件（人教版选修3-1）.ppt

7、闭合电路欧姆定律,复习:,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=I U t,对于纯电阻电路,最简单的电路由哪几部分组成？,思考：,导线组成,由电源、,用电器、,开关、,一、闭合电路:,1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。,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.,内电路,外电路,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，即在电源内部，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。,2、闭合回路的电流方向,内电路与外电路中的总电流是相同的。,3、电路中的电势变化情况,（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。,（2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向在靠近两极的化学反应层存在电势“跃升”。,电路中电势降落关系,U内,U外,E,结论：E=U外+U内,演示,+,+,+,4,4.从能量角度讨论整个电路的能量转化：,内电路,外电路,Q外=I2Rt,2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？,Q内=I2rt,3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功,W=EqEIt,4、以上各能量之间有什么关系？,1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？,电源电动势为E，内阻为r，外电阻为R，电流为I,结论：根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。,W=Q外+Q内,即：EIt=I2Rt+I2rt,整理得：E=IRIr,1、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,2、数学公式：,3、适用条件：外电路是纯电阻的电路。,二、闭合电路欧姆定律：,说明：,二、闭合电路欧姆定律：,1、是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.,2、是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压.,路端电压跟负载的关系,一、实验研究,目的：,器材：,线路图：,路端电压跟外电阻的关系,电源、电键、导线、伏特表、滑动变阻器、电流表,路端电压跟负载的关系,实验结论：,当外电阻增大时，电流，路端电压。,当外电阻减小时，电流，路端电压。,减小,增大,增大,减小,路端电压与负载关系,减小,增大,减小,U外=E,0,I=E/r,0,（断路）,（短路）,增大,二、理论分析,从图中可以看出，路端电压是随电流的增加而 _。截距（即图象与纵坐标的交点）表示此时电流，此时电路处于 状态。路端电压=。图象与横轴的交点表示电路处于 状态，此时 I=。该图象斜率的绝对值为_，即倾斜程度与_ 有关。,路端电压与负载关系,U=E-I r,减小,短路,为 0,断路,电动势 E,E/r,r,内阻,三、图象处理,、两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路断路时,短路时电流很大为Im=E/r,开路时的路端电压等于电源的电动势.,a,b,5,、电源的外特性曲线路端电压U随电流I变化的图象,（1）图象的函数表达：,（2）图象的物理意义,在横轴上的截距表示 电源的短路电流,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,在纵轴上的截距表示电源的电动势E,电路的总电阻R总越小，总电流I越大！,线路的总电压2Ir越大,并联线路的电压U并越小,并联的用电器越多，并联的总电阻R并越小！,例1:在图中，R114，R29当开关S切换到位置1时，电压表的示数为U12.8V；当开关S扳到位置2时，电压表的示数为U22.7V求电源的电动势E和内阻r,解:E=U1+（U1/R1）r=2.8+2.8/14 r-,E=U2+（U2/R2）r=2.7+2.7/9 r-,r=(U1 U2)/(I2-I1)=1E=（I2U1I1U2）/（I2 I1）=3V,小结：,闭合电路欧姆定律的表达形式有：,E=U外+U内,（I、R间关系）,U=E-Ir（U、I 间关系）,（U、R间关系）,注意：适用于外电路为纯电阻电路 适用于一切电路,