资源简介

(共19张PPT)
第二节 闭合电路的欧姆定律
第四章 闭合电路
学习目标
1. 了解电源在电路中的作用，理解电动势和内阻的概念；
2.学习测量闭合电路内、外电压的方法，培养科学探究能力；
3.会推导出闭合电路的欧姆定律，培养科学思维能力；
4.理解路端电压与负载的关系，培养科学思维，形成物物理观念.
5.能解释和计算有关闭合电路的问题，提高科学思维能能力。
一、闭合电路
1.概念：用导线把电源、用电器连成的电路叫作＿＿＿＿。
2.结构：
(1)外电路：电源外部的电路叫做＿＿＿，
其电阻称为＿＿＿，用＿表示；
(2)内电路：电源内部的电路叫做＿＿＿，
其电阻称为＿＿＿，用＿表示。
【说明】电路中产生持续的电流的条件：
①电路中必须有＿＿；②电路必须＿＿。
闭合电路
外电路
外电阻
R
内电路
内电阻
r
E r
R
K
内电路
外电路
电源
闭合
不同的电源有何差异呢？
【观察与思考】
1.实验设计：以铜片和锌片为极板，分别用果汁、牛奶和食用油等作为电解液制成原电池，用电压表测量各原电池两极板间的电压(两极板间距相同)，并将测量数据填入表中。
0.92
0.75
0
【观察与思考】
2.数据分析：
(1)这三组数据反映了原电池的什么特性？
反映了原电池转化能量的本领。
(2)为什么果汁电池两极间的电压比牛奶电池两极间的电压大？
果汁电池将化学能转化成电能的本领更强。
(3)为什么食用油电池两极间的电压为0？
食用油电池无法将化学能转化成电能。
0
0.92
0.75
用什么物理量可以描述电源的特性呢？
【观察与思考】
3.归纳总结：
在电源的内部，正电荷是
从＿＿流向＿＿，电场力的方向与电荷移动的方向＿＿，电源提供电能的过程，就是＿＿＿＿做功的过程。
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+ + + + + + + +
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
负极
正极
相反
非静电力
不同的电源，提供电能的能力一样吗？物理学上用电动势用描述。
二、电动势
1.定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由＿＿移至＿＿，非静电力所做的功W非 与＿＿＿＿的比值(用＿表示，属于＿量)；
2.公式：＿＿＿＿；
3.单位：在国际单位制中，电动势的
单位是＿＿＿；
4.大小：电源的电动势在数值上等于
＿＿＿＿＿时电源两极间的＿＿；
5 .意义：电动势反映电源把其它形式的能转化为电能的＿＿，由电源＿＿的特性决定，跟电源的体积无关，跟电源的＿＿也无关。
负极
正极
不接用电器
电压
伏特V
E
电荷量q
标
本领
本身
内阻
E=
【研究闭合电路的欧姆定律】
1.实验研究：
(1)外电路的电压：外电路中的电流由电势高的一端
流向电势低的一端，即＿＿＿＿＿＿＿。
(2)电动势与内、外电压：
①变阻器阻值调到最大，只闭合S1 ，测得＿＿＿；
②闭合S1、S1 、S2 ，减小变阻器的阻值，读数填表，
可得＿＿＿＿＿，而＿＿＿，＿＿＿，则＿＿＿＿。
U外=U1+U2+U3
U ＝E
E=U外+U内
U外=IR
U内=Ir
E=IR+Ir
2.理论推导：根据能量守恒定律
在外电路中，电流做功产生的热量是Q外= ＿＿；
在内电路中，也有一部分电能转化为内能，产生
的热量是Q内= ＿＿；
电流通过电源时，非静电力做功是W=＿＿＿＿，由能量守恒定律，
有＿＿＿＿＿＿，即＿＿＿＿。
E r
R
K
内电路
外电路
I2Rt
I2rt
Eq=EIt
EIt= I2Rt+ I2rt
E= IR+ Ir
【研究闭合电路的欧姆定律】
三、闭合电路的欧姆定律
1.内容： 闭合电路中的电流跟电源的电动势成____，跟内、外电路的电阻之和成____；
2.公式：(1)I＝______(适于外电路为______电路)
(2)E＝____＋____ (适于____电路)
(3)E＝__＋___ (适于____电路)
【说明】 I=U/R称为 的欧姆定律。
正比
反比
U外　
Ir
纯电阻
部分电路
任何
U内　
U　
任何
E r
R
K
内电路
外电路
例题1 在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω ，求电路中的电流和路端电压。
R
S
E
r
解：由闭合电路欧姆定律，得电路中的电流为
则路端电压
【观察与思考】
1.实验现象：电路中的灯泡额定电压与额定功率相同，接入电路的灯泡逐渐增多后，灯泡逐渐＿＿。
2.分析归纳：
电路中灯泡并联得越多，总电阻
越＿，输出的电流越＿，而灯泡逐渐
变＿，说明电源的内电压增＿，灯泡
两端的电压变＿。
变暗
小
大
暗
大
小
四、路端电压与负载的关系
1.概念：负载是指＿＿＿＿的元件，路端电压是指＿＿＿两端的电压。
2.关系：＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
3.图象：设坐标原点为(0，0)，
(1)横轴上截距表示_________；
(2)纵轴上截距表示______；
(3)斜率的绝对值表示____。
消耗电能
外电路
U= E－Ir
（U ≤ E）
I短
E
U/V
O
U外
U内
I/A
短路电流
电动势
内阻
4.特例：
(1)断路:当外电路断路时，路端电压等于＿＿＿。
(2)短路:当外电路短路时，电路中的电流I=＿＿。
V
R=∞
I=0
U外=E
E. r 一定
I =
E
R+r
U外=E - Ir
电动势
四、路端电压与负载的关系
R=0
I=E/r
U外=0
U外=E-Ir
U外= IR
E/r
例题2 人造地球卫星大多用太阳能电池供电，太阳能电池是由许多片太阳能电池板组成的。现把太阳能电池置于如图所示的电路中，当断开开关时，电压表的示数 U1=800 mV。已知电阻的阻值为20 Ω，当闭合开关时，电压表的示数 U2=400 mV。求该太阳能电池的内阻r。
解：断开开关时，电压表示数是电源电动势
E＝U1＝800 mV
闭合开关，电路中的电流为
由闭合电路的欧姆定律，有
则太阳能电池内阻是
例题3 如图，R1=14Ω，R2=9Ω。当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻r。
1
A
R1
R2
2
E
r
解：根据闭合电路欧姆定律，得
E = I1R1 + I1r
E = I2R2 + I2r
消去E，解出r，得
r
=
I1R1－I2R2
I2－I1
代入数值得，r =1Ω
E = 3V
将r值代入方程E = I1R1 + I1r中，得
【课堂练习】
1.若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )
A．U′=IR B．U′=E Ir C．U=E+Ir D．U=RE/(R+r)
2. 对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法中正确的是(I、U、R分别表示干路电路电流、路端电压和外电阻)( )
A．U随着R的增大而减小
B． 当R=0时，U=E
C．当电路断开时，I=0，U=0
D．当R增大时，U也会增大
D
D
【课堂练习】
3.(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0V
B. 电源的内阻为12Ω
C. 电源的短路电流为0.5A
D. 电流为0.3A时的外电阻是18Ω
AD
【课堂练习】
4.在闭合电路中，路端电压U与电流I的关系为U=E Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，作出U I关系图象如图所示，A. B. C是图象上的三点，则外电路断开的状态对应图中的___点。若电源的
电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，则外电路断开时，
路端电压为U=___V；外电路短路时，短路电流
I=___A。
A
1.5
3

展开更多......

收起↑