2011届高考物理第一轮总复习闭合电路的欧姆定律教案27

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1、2011届高考物理第一轮总复习闭合电路的欧姆定律教案27闭合电路的欧姆定律一、电1．电：是将其它形式的能转化成电能的装置．2．电动势：单位：V。非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，E=/q。表示电把其它形式的能电能本领的大小，等于电路中通过1电量时电所提供的电能的数值在数值上=电没有接入电路时两极板间的电压，内外电路上电势降落之和E＝U外＋U内．3．电动势是标量．要注意电动势不是电压；电动势与电势差的区别(见表格)电动势电势差物理意义反映电内部非静电力做功把其它形式的能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能

2、转化为其它形式能的情况定义式E=/q为电的非静电力把正电荷从电内由负极移到正极所做的功U=/q为电场力把正电荷从电外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U外+U内U=IR测量动用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素与电的性质有关与电、电路中的用电器有关特殊情况当电断开时路端电压值=电的电动势二、闭合电路的欧姆定律(对于给定电：一般认为E，r不变，但电池用久后，E略变小，r明显增大。)(1)内、外电路①内电路：电两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等．内电路的电阻叫做内电阻r．内电路分得的电压称为内电

3、压，②外电路：电两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做外电阻R,外电路分得的电压称为外电压(在电闭合电路中两两极的电压是外电压)(2)闭合电路的欧姆定律适用条：纯电阻电路①内容：闭合电路的电流跟电的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/（R+r）研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。②表达形式：③讨论：1外电路断开时(I=0),路端电压等于电的电动势(即U=E);而这时用电压表测量时,其读数略小于电动势(有微弱电流)2外电路短路时(R=0,U=0)电流最大为(一般不允

4、许这种情况,会把电烧坏)(3)路端电压跟负载的关系①路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压．U＝E－Ir,路端电压随着电路中电流的增大而减小；路端电压随外电阻变化的情况：R↓→I↑→U↓，反之亦然。②电的外特性曲线——路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图象：(U一I关系图线)图象的函数表达：U＝E－Ir当外电路断路时(即R→∞,I＝0)，纵轴上的截距表示电的电动势Ｅ(Ｅ＝Ｕ端)；当外电路短路时(R＝0,U＝0)，横坐标的截距表示电的短路电流I短=E/r；图线的斜率的绝对值为电的内电阻．某点纵坐标和横坐标值的乘积为电的输出

5、功率，在图中的那块矩形的“面积”表示电的输出功率，该直线上任意一点与原点连线的斜率表示该状态时外电阻的大小；当Ｕ＝E/2(即R=r)时，Ｐ出最大。η＝0％注意：坐标原点是否都从零开始：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流。(4)闭合电路的输出功率①电的总功率：P总=IE=IU外十IU内=IU＋I2r，(闭合电路中内、外电路的电流相等，所以由Ｅ＝Ｕ外＋Ｕ内)②电的输出功率与电路中电流的关系:Ｐ=Ｕ×Ｉ；当Ｉ↑时Ｕ↓，当Ｉ↓时Ｕ↑，表明ＵＩ有极值存大。当时,电的输出功率最大，③电的输出功率与外电路电阻的关系:(

6、等效于如图所示的电路)当R＝r时(I=E/2r),电有最大输出功率：结论：当外电路的电阻等于电的内阻时，电的输出功率最大。要使电路中某电阻R的功率最大；条R=电路中其余部分的总电阻例：电阻R的功率最大条是：R=R0+r输出功率随外电阻Ｒ变化的图线(如图所示)；由图象可知，I对应于电的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻Rl和R2，不难证明．II当R<r时，若R增大，则P出增大；III当R>r时，若R增大，则P出减小．IV在电外特性曲线上某点纵坐标和横坐标值的乘积为电的输出功率，在图中的那块矩形的面积表示电的输

7、出功率，当Ｕ＝时，Ｐ最大。应注意:对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小④电内阻上的热功率：Ｐ内＝Ｕ内Ｉ＝I2ｒ。⑤电的供电效率当电的输出功率达最大时，η＝0％。()电的外特性曲线和导体的伏安特性曲线⑴联系：它们都是电压和电流的关系图线；⑵区别：它们存在的前提不同，遵循的物理规律不同，反映的物理意义不同；①电的外特性曲线：在电的电动势用内阻ｒ一定的条下，通过改变外电路的电阻Ｒ使路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图线，遵循闭合电路欧姆定律。U＝E－Ir，图线与纵轴的截距表示电动势Ｅ，斜率的绝对值表示内阻ｒ。②导

8、体的伏安特性曲线：在给定导体(电阻Ｒ)的条下，通过改变加在导体两端的电压而得到的电流Ｉ随电压Ｕ变化的图线；遵循(部分电路)欧姆定律。Ｉ＝；图线斜率的倒数值表示导体的电阻Ｒ。右图中a为电的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面