高中物理 選修3-1 閉合電路的歐姆定律

1、第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第1頁（共頁（共31頁）頁）閉合電路的歐姆定律 (第1課時)重慶市石柱中學(xué)校 姚國均第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第2頁（共頁（共31頁）頁）bdacabABCDRE , r第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第3頁（共頁（共31頁）頁）電路中電勢降落關(guān)系電路中電勢降落關(guān)系U內(nèi)內(nèi)U外外E結(jié)論：結(jié)論：E = U外外+ U內(nèi)內(nèi)ErRS+ 電流電流+電動勢電動勢第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第4頁（共頁（共31頁）頁）一、閉合回路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系一、

2、閉合回路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系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)外內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？rERK內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路Q外外=I2Rt2 2、內(nèi)電路也有電阻、內(nèi)電路也有電阻r 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？Q內(nèi)內(nèi)=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)內(nèi)非靜電力做多少功非靜電力做多少功W=Uq=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？第二章第二章 恒定電

3、流恒定電流2021-11-17整理ppt第第5頁（共頁（共31頁）頁） 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(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。他形式的能的總和。W=Q外外+Q內(nèi)內(nèi)即：即：EIt=I2Rt+I2rtEI=I2R+I2rE=IR+Ir第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第6頁（共頁（共31頁）頁）、表述：閉合電路中的電流跟電源、表述：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比阻之和成反比、rREIIrIRE 即rREI二、閉合電路

4、歐姆定律二、閉合電路歐姆定律第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第7頁（共頁（共31頁）頁）rREIIrIRE 說明：說明：IRU外 2 2、 是外電路上總的電勢降落，是外電路上總的電勢降落，習(xí)慣上叫習(xí)慣上叫路端電壓路端電壓. .IrU內(nèi) 3 3、 是內(nèi)電路上的電勢降落，是內(nèi)電路上的電勢降落，習(xí)慣上叫習(xí)慣上叫內(nèi)電壓內(nèi)電壓. . E=U +UEIR Ir內(nèi)外4、 1 1、只適用于純電阻電路、只適用于純電阻電路第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第8頁（共頁（共31頁）頁）外電路兩端的電壓叫路端電壓外電路兩端的電壓叫路端電壓、電路：、電路：R R

5、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 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電壓: :IrEU三、路端電壓跟負載的關(guān)系三、路端電壓跟負載的關(guān)系第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第9頁（共頁（共31頁）頁）、兩個特例、兩個特例（2 2）外電路）外電路短路短路時時/0RIE rU0端，0RIE 端，U（1 1）外電路）外電路斷路斷路時時第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第10頁（共頁（共31頁）頁）【例【例1 1】如圖，】如圖，1 1=14,=14,2 2=9,=9,當開當開關(guān)處于位置關(guān)處

6、于位置1 1時時, ,理想電流表讀理想電流表讀I I1 1=0.2A=0.2A；當開關(guān)處于位置當開關(guān)處于位置2 2時時, ,電流表讀電流表讀I I2 2=0.3A=0.3A, ,求電源的電動勢求電源的電動勢E E和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻r r。1AR1R22ErE = 3V E = 3V r = 1r = 1第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第11頁（共頁（共31頁）頁）【例【例2 2】如圖，】如圖，R R0.80.8當開關(guān)當開關(guān)S S斷開時斷開時電壓表的讀數(shù)為電壓表的讀數(shù)為1.5V1.5V；當開關(guān)；當開關(guān)S S閉合時閉合時電壓表的讀數(shù)為電壓表的讀數(shù)為1.2V1.2V則該電

7、源的電動則該電源的電動勢和內(nèi)電阻分別為多少勢和內(nèi)電阻分別為多少? ?第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第12頁（共頁（共31頁）頁）四、電源的外特性曲線四、電源的外特性曲線路端電壓路端電壓U U隨電流隨電流I I變化的圖象變化的圖象 （1 1）圖象的函數(shù)表達：）圖象的函數(shù)表達： IrEU第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第13頁（共頁（共31頁）頁）（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短路電流在橫軸上的截距表示電源的短路電流圖象斜率

8、的絕對值表示圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害圖線傾斜得越厲害第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第14頁（共頁（共31頁）頁）【例3】第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第15頁（共頁（共31頁）頁）【例4】第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第16頁（共頁（共31頁）頁）閉合電路的歐姆定律 (第2課時)重慶市石柱中學(xué)校 姚國均第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第17頁（共頁（共31頁）頁）六、電池組的串并聯(lián)六、電池組的串并聯(lián)1 1、串聯(lián)：、串

9、聯(lián)：2 2、并聯(lián)、并聯(lián)： rnrnE 串串1 rrnE并并第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第18頁（共頁（共31頁）頁）七、電源的功率和效率七、電源的功率和效率 1 1、功率、功率電源的功率（電源的總功率）電源的功率（電源的總功率）P PE E=EI=EI干干 電源的輸出功率電源的輸出功率 電源內(nèi)部消耗的功率電源內(nèi)部消耗的功率2 2、電源的效率、電源的效率 3 3、電源的輸出功率、電源的輸出功率 當內(nèi)外電阻相等（當內(nèi)外電阻相等（R R外外=r=r）時，電源）時，電源的輸出功率最大，為的輸出功率最大，為222222()()(44REREPR rR rRRrErrR外

10、2max4EPro RP外外PmrEPURPERr外（只適用于純電阻電路）（只適用于純電阻電路）電源輸出功率隨外電阻變化的圖線電源輸出功率隨外電阻變化的圖線22UPU IIrr內(nèi)內(nèi)內(nèi)干干22U=UI=IR=RP外干干外外外外第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第19頁（共頁（共31頁）頁） 【例例5 5】 已知如圖，已知如圖，E E =6V=6V，r r =4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的變化范圍是的變化范圍是0 01010。求：。求： 電源的最大輸出功率；電源的最大輸出功率； R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率； R R2 2上消耗的最大功率

11、。上消耗的最大功率。 E rR2 R12.25W 2.25W 2W 2W 1.5W1.5W第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第20頁（共頁（共31頁）頁） 八、電路的動態(tài)分析問題八、電路的動態(tài)分析問題 閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個電路，使總電路和每變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。 討論依據(jù)是：閉合電路討論依據(jù)是：閉合電路歐姆定律歐姆定律、部分、部分電路電路歐姆定律歐姆定律、串聯(lián)電路的、串聯(lián)電路的電壓關(guān)系電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的并聯(lián)電路的電流關(guān)系電流關(guān)

12、系。 思路思路第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第21頁（共頁（共31頁）頁）【例【例6 6】 如圖所示，電源電動勢為如圖所示，電源電動勢為E E，內(nèi)，內(nèi)電阻為電阻為r r當滑動變阻器的觸片當滑動變阻器的觸片P P從右端從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V V1 1、V V2 2示數(shù)變示數(shù)變化的絕對值分別為化的絕對值分別為UU1 1和和UU2 2，下列說，下列說法中正確的是法中正確的是( )( )A.A.小燈泡小燈泡L L1 1、L L3 3變暗，變暗，L L2 2變亮變亮B.B.小燈泡小燈泡L L3 3變暗，變暗，L L1 1、L L2 2變亮變亮

13、C.C.UU1 1UU2 2V2V1L1L2L3P BD BD E r第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第22頁（共頁（共31頁）頁）練習(xí)練習(xí)1 1、在如圖電路中，閉合電鍵在如圖電路中，閉合電鍵S S，當滑動變阻，當滑動變阻器的滑動觸頭器的滑動觸頭P P 向下滑動時，四個理想電表的向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I I、U U1 1、U U2 2和和U U3 3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用II、UU1 1、UU2 2和和UU3 3表示下列比值正確的是表示下列比值正確的是 （

14、 ） A A、U U1 1/I /I不變，不變，UU1 1/I/I不變不變 B B、U U2 2/I /I變大，變大，UU2 2/I/I變大變大 C C、U U2 2/I /I變大，變大，UU2 2/I/I不變不變 D D、U U3 3/I /I變大，變大，UU3 3/I/I不變不變 ACD 第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第23頁（共頁（共31頁）頁） 練習(xí)練習(xí)2 2、如圖、如圖10-3-510-3-5所示電路所示電路, ,當滑動變阻器當滑動變阻器的滑片的滑片P P向上移動時向上移動時, ,判斷電路中的電壓表、判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化電流表的示數(shù)

15、如何變化? ?V V1 1示數(shù)增大示數(shù)增大V V2 2示數(shù)增大示數(shù)增大A A示數(shù)減小示數(shù)減小第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第24頁（共頁（共31頁）頁）閉合電路的歐姆定律 (第3課時)重慶市石柱中學(xué)校 姚國均第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第25頁（共頁（共31頁）頁）九、含有電容器的直流電路九、含有電容器的直流電路第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第26頁（共頁（共31頁）頁）第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第27頁（共頁（共31頁）頁）例例7 7、已知如圖，電源內(nèi)阻不計。

16、為使、已知如圖，電源內(nèi)阻不計。為使電容器的帶電量增大，可采取以下電容器的帶電量增大，可采取以下那些方法：（那些方法：（ ） A. A.增大增大R R1 1 B. B.增大增大R R2 2 C. C.增大增大R R3 3 D. D.減小減小R R1 1R1 R3R2ECA B BC C CR1R2R3CDCDEC第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第28頁（共頁（共31頁）頁）練習(xí)練習(xí)3 3、如圖所示的電路中，已知電容、如圖所示的電路中，已知電容C C1 1=C=C2 2，電阻，電阻R R1 1R R2 2，電源內(nèi)阻可忽略不，電源內(nèi)阻可忽略不計，當開關(guān)計，當開關(guān)S S接

17、通時，以下說法中正確的接通時，以下說法中正確的有（有（ ）A A、C C1 1的電量增多，的電量增多，C C2 2的電量減少的電量減少 B B、C1C1的電量減少，的電量減少，C2C2的電量增多的電量增多C C、C1C1、C2C2的電量都增多的電量都增多D D、C1C1、C2C2的電量都減少的電量都減少D D第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第29頁（共頁（共31頁）頁）練習(xí)練習(xí)4 4、如圖所示，電源電動勢、如圖所示，電源電動勢=12=12伏，伏，內(nèi)阻內(nèi)阻r=1r=1歐，電阻歐，電阻R R1 1=3=3歐，歐，R R2 2=2=2歐，歐，R R3 3= 5= 5 歐 ， 電 容 器 的 電 容 量歐 ， 電 容 器 的 電 容 量C C1 1=4F,C=4F,C2 2=1F,=1F,求求C C1 1、C C2 2所帶電量。所帶電量。 QQ1 1=1.6=1.61010-5-5C C Q Q2 2=10=10-5-5C C第二章第二章 恒定電流恒定電流2021-11-17整理ppt第第30頁（共頁（共31頁）頁）十、電路故障分析十、電路故障分析一、電路故障的原因一、電路故障的原因1 1 、斷路斷路的特點的特點 電流為零，斷點的同側(cè)無電勢差，電流為零，斷點的同側(cè)無電勢差，若只有一個斷點，斷點的兩端有電勢差若只有一個斷點，