闭合电路欧姆定律及其应用.ppt

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1、闭合电路欧姆定律及其应用一、闭合电路及其能量转化闭合电路？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.闭合电路部分电路rERK内电路外电路用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。闭合电路在外电路中，在电场力作用下电流方向由正极流向负极，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。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—电荷守恒abcd回顾:1、电源？：2、电源有两个重要的参数：电动势E和内电阻r意义？把其它形式的能转换

2、成电能的装置。E=电动势在数值上等于？W=Eq=ItE电动势E:反映电源把其它形式的能转化为电能本领的大小，数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功-转化的电能电路（电源）工作时转化（提供）的总电能为Eq=ItE电源电源是一种把其它形式能转化为电能的装置电源在电路中的作用：将其它形式的能转变为电能；保持导体两端有持续的电压。问题？：闭合电路工作时，电路中的能量是如何转化的？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？由此发现哪些问题？？电路工作时，电源提供的总电能一部分被外电路（用

3、电设备不一定为电阻）的消耗，一部分被内电路（电阻）消耗，总能量是守恒的。即电源转化的总电能（qE)被内外电路消耗掉。qE=qU+I2rtE电总=E外耗+E内耗E电总=W外电功+Q内电热ItE=tIU+I2rtItE=tIU+I2rt能量守恒IE=IU+I2rP总=P外电+P内热E=U+IrE=U外耗+U内耗电动势电势差数量关系对所有电路都适用E=U+IrE=U外+U内电源内耗电压与提供的电压（路端电压）和等于其电动势bdacababcd思考：电路中的电势变化情况？？（1）在外电路中，正电荷受静电力作用，从

4、高电势向低电势运动。故沿电流方向电势降低。（2）在内电路中，一方面，由于存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，由于非静电力把正电荷从电势低处移到电势高处，沿电流方向存在电势“跃升”E-Ir电动势与电势差的区别物理意义不同电动势：W表示电源搬运电荷（内部）非静电力做的正功，电动势搬运单位电荷非静电力做的正功（消耗其他能转化为电能）反映电源把其它形式能转化为电能的本领。电势差：W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所做的功，（消耗的电能）电势差表示移动单位正电荷消耗的电能。反映把电能转化为其它形式能的

5、本领。电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。从电路工作的情况看，电源提供的电能（消耗的其他能）通过电场力做功消耗掉，转化为另外的能量。总能量是守恒的。因此两者在数量上有联系：电源转化的总电能（qE)被内外电路消耗掉电动势与电势差的联系E=U+IrE=U外耗+U内耗讨论路端电压与电源电流的关系外电路两端的电压叫路端电压．电流减小，路端电压增大电流增大，路端电压减小路端电压:对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？路端电压如何变化Ｒ↑Ｒ总↑Ｉ↓Ｕ内↓Ｕ外↑局部思路局部电路的二种

6、特殊情况1）外电路断开时：R→∞，I=0，U内=0，U外=Ｅ２）电源两端短路时：R→0，I=Ｅ/r，U内=Ｅ，U=0即断路时，路端电压等于电源电动势短路电流很大，不允许将电源两端用导线直接连接在一起三、路端电路与负载的关系Ｒ↑Ｕ外↑？２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时３、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：U—I图象I/AU/V●●（0，E）（E/r，0）0断路I=0,U=E短路R=0,I=E/r（2）图象的物理意义①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．②

7、在横轴上的截距表示电源的短路电流③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．I/AU/V●●（0,E）0电源作用提供电压，提供的最大电压由电源本身的性质--电动势决定。（另一种表现）电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压（电动势等于电源的开路电压-电源两端接理想电压表时读数。（数量关系本质不同）实验时电压表直接接在电源两端测量可粗测电动势E=U+IrE=U外耗+U内耗I=0规律：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．思考：对纯电阻电路，能量守恒如何体

8、现？闭合电路欧姆定律IE=IU+I2rP总=P外电+P内热特别：IE=I2R+I2rP总=P外热+P内热纯电阻闭合电路电流的宏观决定说明：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.3、数量上可认为内外电阻串联分电源的电动势闭合电路欧姆定律的理解和应用复习提问？？1.闭合电路工作时能量如何转化？能量守恒如何体现？2.闭合电路欧姆定律内容如何？适用条件如何？它是如何体