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《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_1202103181200.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必备知识·自主学习一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的组成(1)闭合电路是指由电源和_______及导线组成的完整的电路。(2)内电路:如图所示,_________的电路叫内电路,_____的电阻叫内电阻。(3)外电路:_________的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻。用电器电源内部电源电源外部2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的_______成正比,跟_____________________成反比。(2)表达式:I=。(3)适用条件:外电路为_______
2、电路电动势内、外电路的电阻之和纯电阻二、路端电压与负载的关系1.路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E-r。结论:(1)R增大→U外_____;(2)外电路断路时U外=E;(3)外电路短路时U外=0。增大2.路端电压与电流的关系(1)公式:U外=_____。(2)图象(U-I图象):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示________,斜率的绝对值表示__________。E-Ir电动势E电源内阻r【易错辨析】(1)电动势越大,闭合电路的电流就越大。()(2)电源的内阻越大,闭合电路的电
3、流就越小。()(3)电源一定时,负载电阻越大,电流越小。()(4)电源发生短路时,电流为无穷大。()(5)外电路断路时,电源两端的电压就是电源电动势。()××√××关键能力·合作学习知识点一 闭合电路的欧姆定律角度1闭合电路的欧姆定律的表达式【典例示范】如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“4V,8W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1A,这时电阻R两端的电压为5V。求:(1)电阻R的值。(2)电源的电动势和内阻。【解析】(1)当开关S接b点时,电压为5V,电流为1A,由欧姆定律
4、可得电阻R的值:R=Ω=5Ω(2)由公式P=UI得,小灯泡的额定电流I1=A=2A当开关接a时,根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1r其中U1=4V当开关接b时,有E=U2+I2r又U2=5VI2=1A联立解得E=6Vr=1Ω答案:(1)5Ω(2)6V1Ω【规律方法】闭合电路问题的求解方法(1)分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,特别要注意电压表测量哪一部分的电压,电流表测量哪个用电器的电流。(2)求干路中的电流:若各电阻阻值和电动势都已知,可用闭合电路的欧姆定律直接求出,也可以利用各支路的电流之和
5、来求。(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时,应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。角度2路端电压U随电流I变化的图象(1)路端电压与负载的关系:U=E-U内=E-r,随着外电阻增大,路端电压增大;当外电路断路时(外电阻无穷大),路端电压U=E;这也提供了一种粗测电动势的方法,即用电压表直接测电源电动势。(2)路端电压与电流的关系:U=E-Ir。(3)电源的U-I图象:如图甲所示是一条倾斜的直线,图象中U轴截距E表示电源电动势,I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)
6、,斜率的绝对值表示电源的内阻。(4)部分电路欧姆定律的U-I图象与闭合电路欧姆定律的U-I图象。图乙中a为电源的U-I图象,b为外电阻的U-I图象。①两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;②以交点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率;③当a、b斜率相等时,即内、外电阻相等时,图中矩形面积最大,即输出功率最大。可以看出此时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半。【问题探究】用电压表直接连接电源两端,电压表的示数等于电源电动势吗?提示:不是。因为电源也有内阻,用电压表和电源正、
7、负极相连时,相当于电源与电压表串联,电压表读数是路端电压,小于电源电动势。【典例示范】【典例2】(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是()A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A时的外电阻是18Ω【解析】选A、D。U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势,即E=6.0V,A正确。因为该电源的U-I图象的纵轴坐标不是从零开始的,所以横轴上的截距0.5A并不是电源的短路电流,电源的内阻应按斜率的绝对值计算,即r=
8、
9、=Ω=2Ω,
10、B、C错误。由闭合电路的欧姆定律可得电流I=0.3A时,外电阻R=-r=18Ω,D正确。【素养训练】1.(多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是()A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1
