第七節(jié)_閉合回路的歐姆定律.

1、第七節(jié)第七節(jié)閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律1.最簡單的電路由哪幾部分組成？最簡單的電路由哪幾部分組成？思考：思考：導線組成導線組成 由電源、由電源、 用電器、用電器、 開關、開關、一、閉合電路一、閉合電路1。用導線把電源、用電器連成一個閉合電路。用導線把電源、用電器連成一個閉合電路。n外電路外電路:電源外部的用電器和導線構(gòu)成外電路電源外部的用電器和導線構(gòu)成外電路.n內(nèi)電路內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路電源內(nèi)部是內(nèi)電路.閉合電路閉合電路部分電路部分電路rERK內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路例：化學電池的閉合電路模例：化學電池的閉合電路模型型ABCDRE , r化學反化學反應層應層 在在外電路外電路中，電流

2、中，電流方向由正極流向負極，方向由正極流向負極，沿電流方向電勢降低沿電流方向電勢降低。 在在內(nèi)電路內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負極移到正極，非靜電力做功使正電荷由負極移到正極，所以電流方向為負極流向正極。所以電流方向為負極流向正極。2。閉合回路的電流方向。閉合回路的電流方向內(nèi)內(nèi)電路與電路與外外電路中的總電流是電路中的總電流是相同相同的。的。ABCDRE , r二、閉合電路中的能量關系二、閉合電路中的能量關系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，在時間，在時間t內(nèi)外電路中有內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？

3、rERK內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路E外外=I2Rt2、內(nèi)電路也有電阻、內(nèi)電路也有電阻r，當電流通過內(nèi)，當電流通過內(nèi)電路時，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電路時，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少？是多少？E內(nèi)內(nèi)=I2rt3、電流流經(jīng)電源時，在時間、電流流經(jīng)電源時，在時間t內(nèi)非靜內(nèi)非靜電力做多少功電力做多少功W=EqEIt4、以上各能量之間有什么關系？、以上各能量之間有什么關系？結(jié)論：結(jié)論：根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形功應該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。式的能的總和。W=E外外+E內(nèi)內(nèi)即：即：EIt=I2Rt+I2rt或或

4、 E=IR+Ir三、閉合電路歐姆定律三、閉合電路歐姆定律、表述：閉合電路中的電流跟電源的電、表述：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動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比這一關系叫做閉合電路歐姆定律。反比這一關系叫做閉合電路歐姆定律。、對純電阻電路、對純電阻電路 rREIIrIRE rREIIrIRE 說明：說明：閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律：IRU外IrU內(nèi) 1、 是外電路上總的電勢降落，是外電路上總的電勢降落，習慣上叫習慣上叫路端電壓路端電壓. 2、 是內(nèi)電路上的電勢降落，是內(nèi)電路上的電勢降落，習慣上叫習慣上叫內(nèi)電壓內(nèi)電壓. E=U +UEIR Ir外內(nèi)3

5、、ABCDRE , rABR 閉合電路中電勢的變化情況閉合電路中電勢的變化情況電路中的電勢變化情況說明：電路中的電勢變化情況說明：（1 1）在外電路中，沿電流方向電勢降低。）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，）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，沿沿電流方向電勢也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢電流方向存在電勢“躍升躍升”。 E=U +UEIR Ir外內(nèi)四、路端電壓跟負載的關系 、如圖電路：、如圖電路：R增大，電流減小，路端電壓增大增大，電流減小，路端電壓增大R減小，電流增大，路端電壓減小減小，電流增大，路端電壓減小路端電壓路端

6、電壓: U=E-Ir 把把IE/(R+r) 代人得代人得ERr11ErRRU、兩個特例：、兩個特例：（2）外電路短路時）外電路短路時0/0端，UrEIR0RIE 端，U（1）外電路斷路時）外電路斷路時ERr11ErRRU、電源的外特性曲線、電源的外特性曲線路端電壓路端電壓U隨電流隨電流I變化的圖象變化的圖象 （1）圖象的函數(shù)表達：）圖象的函數(shù)表達： IrEU稱稱U UI I圖象圖象 I/AI/AU/VU/V（0 E0 E）（E/r 0E/r 0）0 0（2 2）圖象的物理意義）圖象的物理意義 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 rEI/短在橫軸上的截距表示電源的

7、短路電流在橫軸上的截距表示電源的短路電流圖象圖象斜率斜率的絕的絕對值表示對值表示電源的電源的內(nèi)阻內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲圖線傾斜得越厲害害I/AI/AU/VU/V（0 E0 E）（E/r 0E/r 0）0 0五、閉合電路中的功率五、閉合電路中的功率由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，內(nèi)外UUE所以由所以由 IUIUEI內(nèi)外得：得：1電源提供的總功率（電源功率）：電源提供的總功率（電源功率）： EIP 總2電源的輸出功率（外電路得到的功率）電源的輸出功率（外電路得到的功率） IUP外外3電源內(nèi)阻的熱功率電源內(nèi)阻的熱功率 rIIUP2內(nèi)內(nèi)說明：外

8、電路可以是任何電路。說明：外電路可以是任何電路。rErErRRrrRRERIP444222222rEPm42o RP出Pmr4、電源的輸出功率的討論、電源的輸出功率的討論 :電源輸出功率隨外電阻的變化而變化，對純電阻電路電源輸出功率隨外電阻的變化而變化，對純電阻電路可見電源輸出功率隨外電阻變化的可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示，當圖線如圖所示，當內(nèi)外電阻相等內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，時，電源的輸出功率最大，5、電源的供電效率、電源的供電效率:注意：閉合電路的輸出功率最大時，電源的效率并不是最大，注意：閉合電路的輸出功率最大時，電源的效率并不是最大， =50%。EUIEIUPPE出rRRr(R22）外電路為純電阻時出IRIPPERrrRR11R大效率小大效率小 例題:已知如圖，E =6V，r =4，R1=2，R2的變化范圍是010。求：電源的最大輸出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。E rR2R1解：R2=2時，外電阻等于內(nèi)電阻，電源輸出功率最大為2.25W；R1是定值電阻，電流越大功率越大，所以R2=0時R1上消耗的功率最大為2W；把R1也看成電源的一部分，等效電源的內(nèi)阻為6，所以，當R2=6時，R2上消耗的功率最大為1.5W。 小結(jié)：電動勢是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)電動勢是表征電源把