资源描述：
《2020_2021学年高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3_1202102232131.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、7闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律1.内、外电路:(1)概念:内电路是电源_____电路,外电路是电源_____电路。内部外部(2)特点:外电路中电流由电源___极流向___极,沿电流方向电势_____;内电路中电流由电源___极流向___极,沿电流方向电势_____。正负降低负正升高2.闭合电路的欧姆定律:(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成_____,跟内、外电路的电阻之和成_____。(2)公式:I=①或E=IR+Ir②或E=___+___③。正比反比U外U内(3)适用条件:①、②适用于外电路为_______电路,③适用于一切电路。纯电阻二、路端电压与负载的关系1.
2、路端电压的表达式:U=_____。2.路端电压随外电阻的变化规律:(1)当外电阻R增大时,电流I减小,路端电压_____。(2)当外电阻R减小时,电流I增大,路端电压_____。E-Ir增大减小(3)两个特例:外电路断开时,R→∞,I=__,U=__,据此特点可测电源电动势。外电路短路时,R=0,I=,U=__,据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因。0E03.外电压U与电流I的关系:由U=E-Ir可知,U-I图象是一条斜向下的直线,如图所示。(1)图象中U轴截距E表示电源的_______。(2)I轴截距I0等于_________。(3)图线斜率的绝对值表示电源的____
3、_,即__=
4、
5、。电动势短路电流内阻r主题一 闭合电路欧姆定律【问题探究】如图所示为一闭合电路,电源电动势为E,内阻为r,外电阻阻值为R。闭合开关后电流为I。试结合上述情境,讨论下列问题:(1)在时间t内,外电路和内电路产生的焦耳热各是多少?提示:由焦耳定律知外电路产热Q1=I2Rt,内电路产热Q2=I2rt。(2)电源非静电力做功为多少?提示:W=EIt。(3)该电路中存在怎样的能量关系?提示:该电路中电源内非静电力做功把其他能转化为电能,电能再通过电流做功转化为内外电路的焦耳热,根据能量转化与守恒定律知W=Q1+Q2,即EIt=I2Rt+I2rt。(4)你能进一步得出E、R和r间的
6、关系吗?提示:由EIt=I2Rt+I2rt得E=IR+Ir。【探究总结】闭合电路的欧姆定律(1)三种表达方式:①I=。②E=U外+U内。③E=IR+Ir。(2)当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。(3)I=或E=I(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路,U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。(4)闭合电路的欧姆定律反映的只是电动势和电压的数量关系,它们的本质是不同的,电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能本领的大小;而路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式能的本领大小。【典例示范】在如
7、图所示的电路中,R1=9Ω,R2=5Ω,当a、b两点间接理想的电流表时,其读数为0.5A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为1.8V。求电源的电动势和内电阻。【解析】当a、b两点间接理想的电流表时,R1被短路,回路中的电流I1=0.5A,由闭合电路欧姆定律得:E=I1(R2+r)代入数据得:E=0.5(5+r)①当a、b两点间接理想的电压表时,回路中的电流I2=A=0.2A由闭合电路欧姆定律得:E=I2(R2+R1+r)E=0.2(14+r)②联立①②得:E=3V,r=1Ω答案:3V1Ω【探究训练】1.在如图所示的电路中,当开关S1断开、开关S2闭合时,电压表的读数为3V;当开关
8、S1、S2均闭合时,电压表的读数为1.8V,已知电压表为理想电表,外接电阻为R、电源内阻为0。由以上数据可知为()【解析】选D。当开关S1断开、开关S2闭合时电压表示数等于电源的电动势,故E=3V;当开关S1、S2均闭合时,电压表的读数为1.8V,说明路端电压为U=1.8V,由闭合电路欧姆定律可知,内压U内=E-U=3V-1.8V=1.2V;因电源和电阻中电流相等,则可知U=IR,U内=Ir故,故D正确,A、B、C错误。2.如图所示,电源电动势为6V,内阻为1Ω,R1=5Ω,R2=10Ω,滑动变阻器R3的阻值变化范围为0～10Ω,求电路的总电流的取值范围。【解析】当R3阻值为零时,R2
9、被短路,外电阻最小,电路的总电流最大。R外=R1=5Ω,I==1A。当R3阻值为10Ω时,外电阻最大,电路的总电流最小。R并==5Ω,R外′=R1+R并=10Ω,I′=≈0.55A。答案:0.55～1A【补偿训练】如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关S接通后流过R2的电流是S接通前的()【解析】选B。设电源电动势为E,R1=R2=R3=R,则S接通时,I2=S断开时,I2′=,所以,故B项正确。【通法悟道】应用闭合电路
