閉合電路歐姆定律

第二章恒定電流第七節(jié)

閉合電路歐姆定律問題探究問題探究一、右圖是由電源和電阻構(gòu)成的簡單的閉合電路，分析電路，回答下列問題：1.閉合電路有哪幾部分組成？2.各部分是否有電阻？3.各部分是否有電壓？外電路內(nèi)電路外電路:電源的外部叫做外電路，其電阻稱為外電阻，用R表示內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路，其電阻稱為內(nèi)電阻，用r表示閉合電路（全電路）的構(gòu)成：探究結(jié)論外電路內(nèi)電路問題探究二、閉合電路外電路和內(nèi)電路的電勢是如何變化的？1、外電路電勢的變化外電路中沿電流方向電勢降低123456問題探究2、內(nèi)電路中電勢的變化baba電源內(nèi)電路中，沿電流方向電勢升中有降，升高E，并降低Ir問題探究內(nèi)阻上電勢降低電勢突升電勢突升電源提供的電能為：W非靜電力=qE=IEt（1）合上開關(guān)，電路中有電流的同時伴隨能量的轉(zhuǎn)化，在時間t內(nèi)，有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如何計算？問題探究三、閉合電路能量轉(zhuǎn)化問題探究外電路內(nèi)電路（2）合上開關(guān)，在時間t內(nèi)，整個電路中電能轉(zhuǎn)化為什么能？是多少？外電路產(chǎn)生電熱為：Q外=I2Rt內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為：Q內(nèi)=I2Rt注意：我們在純電阻電路下研究問題電源提供的電能為：W=qE=IEt（3）在時間t內(nèi)，寫出閉合回路的能量轉(zhuǎn)化與守恒方程外電路產(chǎn)生電熱為：Q外=I2Rt內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為：Q內(nèi)=I2rt由能量守恒：

1、W=Q外+Q內(nèi)2、IEt=I2Rt+I2rt4、E=U外+U內(nèi)3、E=IR+Ir5、問題探究外電路內(nèi)電路探究結(jié)論

思考：歐姆定律的三種表達(dá)形式對于純電阻電路和非純電阻電路是否都適用？

問題探究問題探究四、當(dāng)外電阻變化時，路端電壓如何變化？AV探究結(jié)論路端電壓與負(fù)載的關(guān)系

abab5兩個特例：（2）外電路短路時（1）外電路斷路時探究結(jié)論閉合電路的伏安特性曲線——路端電壓U隨電流I變化的圖象．(1)圖象的函數(shù)表達(dá)②在橫軸上的截距表示電源的短路電流③圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻．①在縱軸上的截距表示電源的電動勢E．(2)圖象的物理意義UIOEI短θ探究結(jié)論例1如圖所示，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動變阻器R3阻值變化范圍為0～10Ω，求電路中的總電流的變化范圍．

典例精析滑鍵滑到最左端時，R3為0，R2被短路滑鍵滑到最右端時，R3為最大，R2與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)例1如圖所示，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動變阻器R3阻值變化范圍為0～10Ω，求電路中的總電流的變化范圍．

典例精析滑鍵滑到最左端時，R3為0，R2被短路滑鍵滑到最右端時，R3為最大，R2與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)例2如圖所示，R為電阻箱，電壓表為理想電壓表．當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1＝4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝5Ω，電壓表讀數(shù)為U2＝5V．求：電源的電動勢E和內(nèi)阻r.可確定此時的電流I1則有E=I1R1+I1r可確定此時的電流I2則有E=I2R2+I2r答案：6V1Ω典例精析3、如圖，R＝0.8Ω當(dāng)開關(guān)S斷開時電壓表的讀數(shù)為1.5V；當(dāng)開關(guān)S閉合時電壓表的讀數(shù)為1.2V則該電源的電動勢和內(nèi)電阻分別為多少?答案:E=1.5V，r=0.2Ω課堂練習(xí)4、如圖所示為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖線可知，該電池的電動勢E=____V，電池的內(nèi)電阻r=____Ω。答案:E=1.5V，r

=1.1Ω5、有兩節(jié)電池,它們的電動勢分別為E1和E2,內(nèi)電阻分別為r1和r2.將它們分別連成閉合電路,其外電路的電流I和路端電壓U的關(guān)系如圖所示,可以判定()ABUIO12A.圖象交點所示狀態(tài),

兩電路的外電阻相等B.E1>E2,r1>r2C.圖象交點所示狀態(tài),

兩電路的電阻相等D.E1>E2,r1<r2課堂練習(xí)6、如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點向上端移動時（）

A、電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小

B、電壓表和電流表的讀數(shù)都增大

C、電壓表和電流表的讀數(shù)都減小

D、電流表的讀數(shù)增大，電壓表的讀數(shù)減小

AR1R2R3VA課堂練習(xí)閉合電路歐姆定律的常見問題電源的效率電源最大輸出功率閉合電路的動態(tài)變化分析含容電路的分析電路故障分析結(jié)論:電源的效率隨外電阻的增大而增大1.電源的效率對純電阻電路,電源的效率為:8.如圖所示的電路中,電源的電動勢E=10V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電動機的電阻R0=1.0Ω,電阻R1=1.5Ω.電動機正常工作時,電壓表的示數(shù)U1=3.0V,求:(1)電源的總功率?(2)電動機消耗的電功率?將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率?(3)電源的輸出效率?R1ErV(1)P總=20W(2)P電動機=12W,P機=8W(3)η出=90%0RPrPM2.電源最大輸出功率電源的功率最大時，其效率只有50℅10.電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過程中，下面說法中正確的是(

)ACDA．電源的路端電壓一定逐漸變小B．電源的輸出功率一定逐漸變小C．電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大D．電源的供電效率一定逐漸變小11.如圖所示的電路中,R為電阻箱,V為理想電壓表.當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時,電壓讀數(shù)為U1=4V;當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時,電壓表讀數(shù)為U2=5V,求:(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r.(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時,電源的輸出功率最大?最值Pm為多少?ErRVsE=6V,r=1ΩR=r時輸出功率最大.Pm=9W3、閉合電路的動態(tài)變化分析全電路的動態(tài)分析的具體步驟:(1)判斷動態(tài)部分電阻、全電路總電阻的變化.(2)判斷閉合電路總電流的變化.(3)依據(jù)U=E-Ir,判斷路端電壓的變化.(4)依據(jù)分壓、分流原理判斷動態(tài)部分的物理量的變化.13.如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點向左端移動時（）

A、電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小

B、電壓表和電流表的讀數(shù)都增大

C、電壓表和電流表的讀數(shù)都減小

D、電流表的讀數(shù)增大，電壓表的讀數(shù)減小

AE、rR1AVR2R3P14.A燈與B燈電阻相同，當(dāng)變阻器滑片向下移動時，對兩燈明暗程度的變化判斷正確的是()A、A、B燈都變亮

B、A、B燈都變暗

C、A燈變亮，B燈變暗

D、A燈變暗，B燈變亮BE、rsRBA4、含容電路的分析思路方法：1、電路穩(wěn)定后，電容器在電路中就相當(dāng)于斷路2、電路穩(wěn)定后，電容所在電路無電流，所以其兩端的電壓就是所在支路兩端的電壓3、電路的電壓、電流變化時，會引起電容器的充放電，進(jìn)而引起內(nèi)部電場的變化15.圖中,開關(guān)S1、S2均處于閉合狀態(tài),在分別斷開S1、S2

后的短暫過程中,關(guān)于流過電阻R1、R2的電流方向,以下判斷正確的是

()A、若只斷開S1,流過R1的電流方向為自左向右

B、若只斷開S1,流過R1的電流方向為自右向左

C、若只斷開S2,流過R2的電流方向為自左向右

D、若只斷開S2,流過R2的電流方向為自右向左ACR1R2Cs2s1ER1R2CsE(1)I=1A(2)Q=1.2X10-4C16.如圖,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.電池內(nèi)阻可忽略.(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流.(2)然后將開關(guān)S斷開,求這以后流過R1的總電量.5、電路故障分析短路處特點：

有電流通過而電壓為零斷路處特點：

電路電壓不為零而電流為零

18.如圖所示的電路中,電源電動勢為6V,當(dāng)開關(guān)接通后,燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可以判定()A、L1和L2

的燈絲都燒斷了

B、L1的燈絲燒斷

C