長沙縣九中程建國人教版物理選修31閉合電路的歐姆定律課件

1、閉合電路的歐姆定律長沙縣第九中學(xué)長沙縣第九中學(xué) 程建國程建國1 1、什么是電源？、什么是電源？2 2、電源電動勢的概念、電源電動勢的概念? ?物理意義物理意義? ?把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。 zxxk（1 1）定義：在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電）定義：在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功。源的負(fù)極移到正極所做的功。（2 2）意義：電動勢表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為）意義：電動勢表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。電能本領(lǐng)。3 3、如何計算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能？、如何計算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能？w = i u tw

2、 = i u t對于純電阻電路對于純電阻電路22uw=iut=i rt=rt知識準(zhǔn)備：一、電源知識準(zhǔn)備：一、電源 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 1 1、閉合電路、閉合電路: :由內(nèi)電路和外電路組成。由內(nèi)電路和外電路組成。rersa b外電路外電路內(nèi)電路內(nèi)電路1 1、閉合電路、閉合電路: :由內(nèi)電路和外電路組成。由內(nèi)電路和外電路組成。2 2、閉合回路中的電流方向、閉合回路中的電流方向 在在外電路外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極。中，電流方向由正極流向負(fù)極。組卷網(wǎng) 在在內(nèi)電路內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向為負(fù)極流向正極。電荷由

3、負(fù)極移到正極，所以電流方向為負(fù)極流向正極。二、閉合電路二、閉合電路1 1、閉合電路、閉合電路: :由內(nèi)電路和外電路組成。由內(nèi)電路和外電路組成。2 2、閉合回路中的電流方向、閉合回路中的電流方向3 3、電路中的電勢變化情況、電路中的電勢變化情況二、閉合電路二、閉合電路a babcdbdac 圖中的電源是一節(jié)電池，電圖中的電源是一節(jié)電池，電池的正極和負(fù)極附近分別存在著池的正極和負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層。反應(yīng)層中非靜電力化學(xué)反應(yīng)層。反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢低（化學(xué)作用）把正電荷從電勢低處移至電勢高處，在這兩個地方處移至電勢高處，在這兩個地方電勢電勢“躍升躍升”。這樣，整個閉合。

4、這樣，整個閉合電路中的電勢高低變化情況如圖電路中的電勢高低變化情況如圖所示。所示。 a a、b b兩個位置與上圖中的兩個位置與上圖中的a a、b b相對應(yīng)，相對應(yīng)，d d、c c則分別表示電池的則分別表示電池的溶液中與溶液中與a a、b b兩極靠近的位置。兩極靠近的位置。類比：類比：“兒童滑梯兒童滑梯”與閉合電路與閉合電路通過外電阻通過外電阻電勢降落電勢降落電源使電源使電勢升高電勢升高1 1、閉合電路、閉合電路: :由內(nèi)電路和外電路組成。由內(nèi)電路和外電路組成。2 2、閉合回路中的電流方向、閉合回路中的電流方向3 3、電路中的電勢變化情況、電路中的電勢變化情況（1 1）在外電路中，沿電流方向電勢

5、降低。）在外電路中，沿電流方向電勢降低。（2 2）在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢）在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升躍升”。二、閉合電路二、閉合電路1 1、若外電路中的用電器都是純電阻、若外電路中的用電器都是純電阻r r，在時間，在時間t t內(nèi)外電路內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？e外外=u外外q=i2rt2 2、內(nèi)電路也有電阻、內(nèi)電路也有電阻r r，當(dāng)電流通過內(nèi)電路時，也有一部分，當(dāng)電流通過內(nèi)電路時，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少？電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少？e內(nèi)內(nèi)=u

6、內(nèi)內(nèi)q=i2rt3 3、電流流經(jīng)電源時，在時間、電流流經(jīng)電源時，在時間t t內(nèi)非靜電力做多少功內(nèi)非靜電力做多少功w=eqeit4 4、以上各能量之間有什么關(guān)系？、以上各能量之間有什么關(guān)系？w=e外外+ e內(nèi)內(nèi)rers合作學(xué)習(xí)合作學(xué)習(xí) 三、閉合電路的歐姆定律三、閉合電路的歐姆定律 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。irirerrei說明：說明：iru外 1 1、 是外電路上總的電勢降落，習(xí)慣上叫路端電壓是外電路上總的電勢降落，習(xí)慣上叫路端電壓. .iru內(nèi) 2 2、 是內(nèi)電路上的電勢降落，習(xí)慣上

7、叫內(nèi)電壓是內(nèi)電路上的電勢降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓. . e=u +ueirir外內(nèi)3 3、 電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。 e=u外+u內(nèi)合作探究合作探究 四、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系四、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系 在如圖所示的電路中，當(dāng)電路接通，滑動片向右移動在如圖所示的電路中，當(dāng)電路接通，滑動片向右移動時，外電阻時，外電阻 r 增大，電壓表的讀數(shù)增大增大，電壓表的讀數(shù)增大, 電流表讀數(shù)減小電流表讀數(shù)減小;當(dāng)滑動當(dāng)滑動片向左移動時，外電阻片向左移動時，外電阻 r 減小減小, 電壓表的讀數(shù)減小電壓表的讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大。電流表讀數(shù)增大。rrseiavp 結(jié)論結(jié)論：端電

8、壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小。的減小而減小。演示演示四、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系四、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系 1、用用u = er/(r+r) 來分析路端電壓隨著外電阻的變化：來分析路端電壓隨著外電阻的變化： rrerrreu 1ruu-r關(guān)系圖線： （3）r （2）r ， （4）r 0 ， 2、 用用u = e - i r 來分析路端電壓隨著外電阻的變化：來分析路端電壓隨著外電阻的變化： （1 1）r i ir ui = 0 ， ir= 0 ，u = e 斷路時的路端電壓等于電源電動勢。斷路時的路端電壓等于電源電動勢。i ir uu = 0

9、 ， 此時的電流此時的電流 i 為短路電流。為短路電流。 ir = e ， rei 路端電壓隨著外電阻的增大而增大。路端電壓隨著外電阻的增大而增大。 路端電壓隨著外電阻的減小而減小。路端電壓隨著外電阻的減小而減小。自主探究自主探究 四、路端電壓跟負(fù)載四、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系的關(guān)系四、電源的四、電源的u u i i圖象圖象 根據(jù)根據(jù) u u = = e e irir 可知路端電壓可知路端電壓u u是電流是電流i i的一次函數(shù)的一次函數(shù) rei/短在橫軸上的截距表示電源的短路電流在橫軸上的截距表示電源的短路電流在縱軸上的截距表示電源的電動勢在縱軸上的截距表示電源的電動勢e e短i圖象斜率的絕對值表

10、示電源的內(nèi)阻圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻. .iur斷路斷路短路短路例例1 1、關(guān)于電源電動勢，下列敘述正確的是關(guān)于電源電動勢，下列敘述正確的是a.a.電源的電動勢等于電源沒有接入電路時，兩極間的電源的電動勢等于電源沒有接入電路時，兩極間的電壓，所以當(dāng)電源接入電路時電動勢將發(fā)生變化電壓，所以當(dāng)電源接入電路時電動勢將發(fā)生變化b.b.閉合電路時，并聯(lián)在電源兩端的電壓表的示數(shù)就是閉合電路時，并聯(lián)在電源兩端的電壓表的示數(shù)就是電源的電動勢電源的電動勢c.c.電源的電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電電源的電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量能的本領(lǐng)大小的物理量d.d.在閉合電路

11、中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電在閉合電路中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電壓之和，所以電動勢實質(zhì)上就是電壓壓之和，所以電動勢實質(zhì)上就是電壓 例例2 2、手電筒里的兩節(jié)干電池，已經(jīng)用過較長時間，燈手電筒里的兩節(jié)干電池，已經(jīng)用過較長時間，燈泡只發(fā)出微弱的光，把它們?nèi)〕鰜恚秒妷罕頊y電壓，電壓泡只發(fā)出微弱的光，把它們?nèi)〕鰜?，用電壓表測電壓，電壓表的示數(shù)很接近表的示數(shù)很接近3v3v，再把它們作為一個臺式電子鐘的電源，再把它們作為一個臺式電子鐘的電源，電子鐘能正常工作電子鐘能正常工作下列說法中正確的是下列說法中正確的是 a.a.這兩節(jié)干電池的電動勢減小了很多這兩節(jié)干電池的電動勢減小了很多 b.b.這

12、兩節(jié)干電池的內(nèi)電阻增大了很多這兩節(jié)干電池的內(nèi)電阻增大了很多 c.c.這臺電子鐘的額定電壓一定比手電筒里的小燈泡的額定這臺電子鐘的額定電壓一定比手電筒里的小燈泡的額定電壓小電壓小 d.d.這臺電子鐘正常工作時，電流一定比手電筒里的小燈泡這臺電子鐘正常工作時，電流一定比手電筒里的小燈泡的正常工作電流小的正常工作電流小 例例3 3、已知電路中的電源電動勢是已知電路中的電源電動勢是1.5 v1.5 v，內(nèi)電阻是，內(nèi)電阻是0.10.1，外電路的電阻是，外電路的電阻是1.4 1.4 。求電路中的電流。求電路中的電流 i i 和路和路端電壓端電壓u u 。解：解：根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為根據(jù)全電路

13、歐姆定律，電路中的電流為a0 . 1a1 . 04 . 15 . 1 rrei 路端電壓為路端電壓為riu v4 . 1v4 . 10 . 1 例例4 4、一太陽能電池板，測得它的開路電壓為一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mv800mv，短路電流為，短路電流為400ma400ma，若將該電池板與一阻值為，若將該電池板與一阻值為22的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是 a.0.10v b.0.20v c.0.30v d.0.40va.0.10v b.0.20v c.0.30v d.0.40v解：解：根據(jù)全電路歐姆定律，列方程得根據(jù)全電路歐姆定律

14、，列方程得 rrseavrriue20. 098. 111 rriue40. 096. 122 例例5 5、如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片在某一位置時，如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片在某一位置時，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是電流表和電壓表的讀數(shù)分別是 i i1 1 = 0.20 a = 0.20 a，u u1 1 = 1.98 v = 1.98 v；改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為 i i 2 2 = = 0.400.40 a a ，u u 2 2 = 1.96 v= 1.96 v。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。解之得解之得 1 . 0,v0 .

15、 2re 例例6 6、4 4盞盞 “220220 v v，100100 w w”的燈泡，并聯(lián)后接在電動勢的燈泡，并聯(lián)后接在電動勢為為220220 v v、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為 22的電源上。的電源上。（1 1）只打開）只打開 1 1 盞燈時，此燈兩端的電壓是多少？盞燈時，此燈兩端的電壓是多少？（2 2）同時打開）同時打開4 4 盞燈時，此燈兩端的電壓又是多少？盞燈時，此燈兩端的電壓又是多少？121pur 解解: :（1 1）燈泡的電阻為）燈泡的電阻為 4841002202a45. 0a2484220 rrei 1只打開只打開1 1盞燈時，外電阻盞燈時，外電阻r r1 1 = 484 w= 484 w

16、，電路中的電流為，電路中的電流為電燈兩端的電壓為電燈兩端的電壓為111riu v1 .219v48445. 0 （2 2）同時打開）同時打開4 4盞燈時，外電阻為盞燈時，外電阻為 12142rr電燈兩端電壓為電燈兩端電壓為v4 .216v1212121220 22222rrreriu 同學(xué)們可能有這樣的經(jīng)驗：傍晚用電多的時同學(xué)們可能有這樣的經(jīng)驗：傍晚用電多的時候，燈光發(fā)暗，而當(dāng)夜深人靜時，燈光特別明亮。候，燈光發(fā)暗，而當(dāng)夜深人靜時，燈光特別明亮。又如，在插上電爐、電暖氣等用電多的電器時，又如，在插上電爐、電暖氣等用電多的電器時，燈光會變暗，拔掉后燈光馬上又亮起來。在一些燈光會變暗，拔掉后燈光馬上又亮起來。在一些供電質(zhì)量不太好的地區(qū)尤其是這樣。試解釋這種供電質(zhì)量不太好的地區(qū)尤其是這樣。試解釋這種現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 例例7 7、如圖所示電路，當(dāng)滑動變阻器的滑片如圖所示電路，當(dāng)滑動變阻器的滑片p p向向上移動時，判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如上移動時，判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化何變化? ?答案：答案：電壓表電壓表v v1 1示數(shù)增大、示數(shù)增大、 v v2 2示數(shù)增大；電流表示數(shù)增大；電流表a a示數(shù)