閉合電路歐姆定理

龍文教育個性化輔導授課教師：萬聰 學生: 季如閣時間:_2012_年11 月室日內(nèi)容（課題）閉合電路歐姆定律教學目的1、 理解電功的概念，知道電功是指電場力對自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進行有關的計算。2、 理解電功的概念和公式，能進行有關的計算。3、 知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。4、 理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進行有關的分析和計算。重難點電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式。電阻定律及利用電阻定律分析、解決有關的實際問題。教學過程一、電功（W）和電功率（P）電能轉化為其他形式能的過程，實質(zhì)上是導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功的過程，稱為電流做功電流做功（簡稱電功）是電能轉化的量度電功（W）則電場力做功為W=qU=IUt這表示，電流在一段電路中所做的功等于這電路兩端的電壓U、電路中的電流I、通電時間t三者的乘積。國際單位是焦耳（J）,常用單位是千瓦時（kW?h）或“度”2電功率（P）1） 定義：單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率2） 表達式：P蘭=：〉P=IUt這表示，電流在一段電路上做功的功率P等于電流I與這段電路兩端的電壓U的乘積。3） 單位：瓦特（W）,千瓦（kW）4） 適用范圍：普適通過家用電器的標牌說明額定功率和實際功率4）額定功率和實際功率：用電器銘牌上所標稱的功率是額定功率，用電器在實際電壓下工作的功率是實際功率.用電器只有在額定電壓下工作實際功率才等于額定功率.二、焦耳定律1） 定律內(nèi)容：電流通過某導體，在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方、導體的電阻和通電時間成正比。2） 單位時間內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率P12R注意：電功率（P=IU）與熱功率（P熱=1不）區(qū)別W W-Q在非純電阻電路中，電路消耗的電能一大部分轉化為其他形式的能，另一小部分不可避免地轉化為電熱電流通過電動機，電能轉化為機械能和內(nèi)能電功：W=UIt焦耳熱：Q=l2Rt（電樞的電阻生熱）W=UIt不再等于Q=l2Rt，應該是W=W其它+l2Rt 且U>IR說明：歐姆定律不適用于非純電阻電路例1、一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同的時間內(nèi)（）電爐放熱與電動機放熱相等電爐兩端電壓大于電動機兩端電壓電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓電動機消耗的功率等于電爐的功率例2、加在某臺電動機上的電壓是U，電動機消耗的電功率為P，電動機線圈的電阻為r，則電動機線圈上消耗的熱功率為（ ）P BU2/rC.P2r/U2 DP-P2r/U24、一臺直流電動機的額定電壓為U=110V，電樞的電阻R=0.5Q，當它正常工作時通過的電流I=20A，若電動機正常運轉時間t=1分鐘。求：⑴電流所做的功；⑵電樞上產(chǎn)生的熱量；⑶電動機輸出的機械能。5、一直流電動機線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉軸使其不能轉動，在線圈兩端加電壓為0.3V,電流為0.3A。松開轉軸，在線圈兩端加電壓為2V時，電流為0.8A,電動機正常工作。求該電動機正常工作時，輸入的電功率是多少？電動機的機械功率是多少？6、一臺直流電動機線圈電阻r=1。，與一阻值R=10。的電阻串聯(lián)，當所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機消耗的功率及輸出的機械功率。?* u ?一、 電阻定律：(1)內(nèi)容：同種材料的導體,其電阻R與長度成正比，與它的橫截面積成反比，導體電阻與構成它的材料有關?！猯⑵公式：R-p—3適用條件:溫度一定，粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液.注：R--和R-p-的區(qū)別：I3它們都是從大量實驗中得出的規(guī)律，從不同角度研究電阻這一物理量，電阻是導體本身的一種性質(zhì)，由導體本身或環(huán)境客觀因素決定，電阻定律就是關于導體電阻與其決定因素(材料、長度、橫截面積等)間相互關系的基本規(guī)律，R-p-是電阻的決定式(由材料本身的特點決定電阻的大小)，3歐姆定律則表明導體兩端的電壓，通過導體的電流等外界條件與導體電阻的數(shù)量關系及非決定關系，R-U是電阻的定義式，而R的大小與U、I無關。I二、 電阻率(1)物理意義：電阻率P是一個反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性，與導體的形狀、大小無關，它的單位是：歐姆.米，國際符號Q.m.而電阻R反映的是導體的屬性，與導體的材料、形狀、大小有關。⑵大小：P-竺l注:各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長度為1m\橫截面積為1m2的導體的電阻.各種材料都有各自的電阻率,各種金屬中銀的電阻率最小，其次是銅、鋁，合金的電阻率大于組成它的任何一種純金屬的電阻率。(3)電阻率與溫度的關系各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化，金屬的電阻率隨溫度升高而增大（可用于制造電阻溫度計），半導體和電解質(zhì)的電阻率隨溫度的升高而減?。ò雽w的電阻率隨溫度變化較大，應用于制成熱敏電阻）；有些合金如錳銅、竦銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響（可用來制作標準電阻）；當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零成為超導體。1、 一段粗細均勻的電阻絲，橫截面直徑為d，電阻為R，現(xiàn)把它拉成橫截面直徑為d/10的均勻細TOC\o"1-5"\h\z絲，它的電阻變?yōu)?（ ）100R B.1000R C.10000R D.R/100002、 一只“220V，100W”的燈泡正常工作時電阻為484。，拿一只這種燈泡來測量它不工作時的電阻，應是 （ ）等于484。 B.大于484。C.小于484。 D.無法確定3、 一根粗細均勻的導線中，通過5A的恒定電流，經(jīng)過一段時間后，若導線散熱損失不計，則導線升高的溫度應與 （ ）A.導線長度成正比 B.導線長度的平方成正比C.導線的橫截面積成反比 D.導線的橫截面積的平方成反比4、 有一只燈泡的燈絲斷了，通過轉動燈泡把燈絲接通，再接入電源后，所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是（ ）A、 燈絲電阻變小，通過它的電流變大，根據(jù)P=I2R，電燈變亮B、 燈絲電阻變大，通過它的電流變小，根據(jù)P=I2R，電燈變暗C、 燈絲電阻變小，它兩端的電壓不變，根據(jù)P=U2/R，電燈變亮A、燈絲電阻變大，它兩端的電壓不變，根據(jù)P=U2/R，電燈變暗.每增加1V電壓而引起的電流變化量是減小的一、 閉合電路歐姆定律：（適用條件：純電阻電路）（1）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反比.（2）表達式：I=E/（R+r）二、路端電壓跟負載的關系： 牛UTOC\o"1-5"\h\z（1）路端電壓隨外電路電阻R增大而增大;但不是正比關系。 U斷路：R一8，i=0,u’=Ir=0;U=E-Ir=0 、短路：R=0,I=E/r, U'=Ir=E;U=E-Ir=E（2） 路端電壓U隨電流I變化的圖象.U=E-Ir圖象的物理意義 0 」在縱軸上的截距表示電源的電動勢E. 1短日「在橫軸上的截距表示電源的短路電流I=E/r圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)短阻越大，圖線傾斜得越厲害三、 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E=U+U得：EI=UI+UI電源提供的功率（電源功率）P總二EI 外內(nèi) 外內(nèi)電源的輸出功率（外電路得到的功率）P外二UI電源內(nèi)阻上的熱功率P=UI=l2r 外

4、供電效率 n=P出氣』外/E四、電源的功率和效率1、功率由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，由E=U+U由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，由E=U+U得：EI=UI+UI電源提供的功率（電源的總功率）：P』EIPE=IE；電源的輸出功率（外電路得到的功率）總:P=IU;電源內(nèi)部消耗的功率（內(nèi)阻上的熱功率）:P=UI=I2r2、電源的效率： n=P/P總』/E 內(nèi)內(nèi)q=R/（R+r）（只適用于純電阻電路）3、 電源輸出功率隨外電阻變化的圖線_E2R_4RrE2E2廠一底/一MTb芬外內(nèi)化（各電表內(nèi)阻對電路的影響均不考慮）？（1）開關的斷開、閉合引起1.如圖所示，閉合開關S，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是（）電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小.電流表示數(shù)減小、電壓表示數(shù)增大.兩表示數(shù)同時增大兩表示數(shù)同時減小.2.如圖，電源有一定內(nèi)阻，當變阻器滑片向上移動時，電壓表示數(shù)將變大，燈L將變暗電壓表示數(shù)將變大，燈L將變亮電壓表示數(shù)將變小，燈外內(nèi)化（各電表內(nèi)阻對電路的影響均不考慮）？（1）開關的斷開、閉合引起1.如圖所示，閉合開關S，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是（）電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小.電流表示數(shù)減小、電壓表示數(shù)增大.兩表示數(shù)同時增大兩表示數(shù)同時減小.2.如圖，電源有一定內(nèi)阻，當變阻器滑片向上移動時，電壓表示數(shù)將變大，燈L將變暗電壓表示數(shù)將變大，燈L將變亮電壓表示數(shù)將變小，燈L將變暗電壓表示數(shù)將變小，燈L將變亮3.如圖所示的電路中，A、B、C、D是四只相同的燈泡.當滑動變阻器的滑動片向下滑動時，下列說法正確的是A燈變亮B燈變亮C燈變亮D燈變亮4.如圖所示，當電路里滑動變阻器R3.如圖所示的電路中，A、B、C、D是四只相同的燈泡.當滑動變阻器的滑動片向下滑動時，下列說法正確的是A燈變亮B燈變亮C燈變亮D燈變亮4.如圖所示，當電路里滑動變阻器R的滑動觸頭P向下滑動時（）電容器C兩極板間的電場強度增大電壓表的讀數(shù)減小R消耗的功率減小R1消耗的功率增大4.如圖所示的電路中，當變阻器R3的滑動頭P向b端移動時（）A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小電壓表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大電流表示數(shù)變大

電流表示數(shù)變小如圖所示電路，當變阻器滑動觸頭向下滑動時，情況，其中：請討論電路中各電流表、電壓表的示數(shù)的變化電流表A1的讀數(shù)將 電流表A：的讀數(shù)將 電流表A的讀數(shù)將 電壓表V；的讀數(shù)將 電壓表V的讀數(shù)將電壓表V的讀數(shù)將9

6、如圖所示電路，當滑動變阻器的滑片P向上移動時,判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化？功率為37.6W，功率為37.6W，求電源電動勢和電阻R例1、如圖所示電路中，電源的總功率是40W，R1=4Q，R2=6Q，a、b兩點間的電壓是4.8V，電源輸出的功率是37.6W。求電源的內(nèi)電阻和電動勢。練習1.在圖7的電路中，若R=4。，R=6。，電池內(nèi)阻r=0.6。，則電源產(chǎn)生總功率為