高二物理闭合电路欧姆定律知识精讲 人教版

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1、高二物理闭合电路欧姆定律知识精讲人教版一.本周教学内容闭合电路欧姆定律二.知识要点知道电动势的定义。理解闭合电路欧姆定律的公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。理解闭合电路的功率表达式。理解闭合电路中能量转化的情况。三.重点、难点解析1.电动势（1）电动势的数值：电源电动势数值上等于没有接入外电路时两极间的电压电源接入外电路时：伏特表示数小于ε原因：外电路（电源外

2、部的电路，其两端电压称为路端电压）内电路（电源内部的电路，对电荷定向移动也有阻碍作用，也有电势降落）观察随外电路电阻变化，两伏特表的示数如何变化？增大时，U端增大，U内减少，在误差范围内U外＋U内=常数（等于未接入外电路时电源两极间的电压）。结论：在电源接入外电路时，电动势的大小等于外电压与内电压之和。从能量观点分析电动势的物理意义：电流做功：W=qU∵∴式中的：指电源提供的电能式中的：指内外电路消耗的电能因此，从能量角度看：指电路中移动单位电荷时，电源提供的电能。例：干电池的电动势，物理意义是：在电路中有1C电量通过时，该电源能把1.5J的化学能转化为电

3、能。蓄电池的电动势，物理意义是：在电路中有1C电量通过时，该电源能把2J的化学能转化为电能。可见：电动势越大，表明电源能把其它形式的能量转化为电能的本领越强。（2）电动势的物理意义：是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量。定义：电源移动电荷做功W，与移动电荷量的比，叫做电源的电动势。单位：伏特（V）电动势与电压的区别电动势：在电源内部移动单位正电荷时非静电力所做的功，即移动1C电荷其它形式能转化为电能的数量。电压：在电路中移动单位正电荷时电场力所做的功，即移动1C电荷电能转化为其它形式的能量的数量。例：在闭合电路中，，则在电路中移动2C电荷时：（

4、1）电源把4.0J的化学能转化为电能；（2）电源内部产生的内能为1.0J；（3）外电路上电流做功3.0J；（4）电源输出的电能为3.0J。2.闭合电路的欧姆定律推导：∵，（纯电阻电路）∴闭合电路欧姆定律的内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比。3.路端电压跟负载的关系外电路两端的电压叫路端电压（或）路端电压随外电阻的变化情况，电路如图所示。当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大路端电压减小。两种特殊情况当外电路断路时：当外电路短路时：路端电压随电流变化关系图象，又叫电源外特性曲线。分析：（1）U

5、外=ε－IrU外=0，Ir=ε（2）纵坐标轴上的截距值为ε（3）横坐标轴上的截距为短路电流值，I短=ε/r（4）图象斜率，理想电源r=0，图象与横轴平行4.闭合电路中的功率由公式得到式中的表示电源提供的电功率，和分别表示外电路和内电路上消耗的电功率。上式表示，电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其它形式的电能，另一部分消耗在内电阻上，转化为内能。电源的输出功率P随外电阻R变化的规律。在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设、r是定值）向变化的外电阻供电时，输出的功率，又因为，所以，当时，电源有最大的输出功率。我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，

6、如图所示。在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（即、r是定值）向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值．当输出功率最大时，电源的效率不是最大。【典型例题】[例1]如图所示：当R3的滑片P向右滑动时，伏特表和安培表的示数如何变化？解析：滑片P向右滑动时，R3阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，因此伏特表示数增大；因为干路电流减小，所以U1减小，U2增大，得出安培表示数增大。[例2]图示电路中，电流表、电压表均为理想表，R＝2.5Ω，当电键S接1时，电压表示数为1.5V，S接2时，电流表示数为3A，求S接3时电流表、电压表的示数。解析：S接1时电源

7、开路，电压表示数为电动势的值，ε=1.5V。S接2时电源短路，，S接3时，，[例3]如图所示，电源的总功率为40W，输出功率为37.6W，R1=4Ω，R2=6Ω，r=0.6Ω。试求：电源电动势ε、电阻R3的值、外电阻改变时电源最大输出功率。解析：电源的功率P=Iε=40W，输出功率P出=37.6WP内=P－P出=40－37.6=2.4W，P内=I2r，I=2A。ε=，电路改画后，如下图所示。外电阻R为R2、R1并联后，再与R3串联的总电阻。R外=R12+R3，R12=2.4Ω，R3=7.0Ω。【模拟试题】1.关于电源，下列说法中正确的是（     ）A.电

8、源可将其它形式的能量转化为电能　　B.在电源内部只有其它形式的能量