河北师大附中高二物理精品课件选修3-1第二章第七节 闭合电路欧姆定律----李喜昌.ppt

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1、2.7 闭合电路欧姆定律,河北师大附中 李喜昌,Unit2 恒定电流,电动势E的物理意义及定义式？,1.怎样测量电池的电动势？,2. 把小灯泡接入电路，电压表读数小于1.5V，为什么不是1.5V呢？是谁“偷走了”电压吗？,1、最简单的闭合电路是由那几部分组成的？,学生阅读课本P601-3段,2分钟,2、在外电路中沿电流的方向，电势如何变化？为什么？在内电路中，沿电流的方向，电势如何变化？为什么？,温馨提示：电源内阻上有没有电势的变化？,1.闭合电路的组成,外电路,内电路,内电路,2.电路中电势降落关系,U内,U外,E,结论：E = U外+ U内,+,+,+,思考：电动势是如何产生的？电源内部电

2、势是如何升高的？,3.电路中电势降落关系,学生阅读P60P61内容,（3分钟）,1.外电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？,静电力做正功，电势能转化为内能。,2.内电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？,静电力做正功，电势能转化为内能。,3.在电池内部的两个反应层内非静电力对电荷做什么功？能量如何转化？,非静电力做正功，把化学能转化为电势能。,Q外=I2Rt,Q内=I2rt,W=Eq=EIt,4.根据能量守恒定律能得出什么结论？,E=IR+Ir,W= Q外+Q内,E = U外+ U内,2、理论和实验依据：,3、三种表述：,1、研究内容：闭合电路中的电流跟哪些因素有关系。,4、适用条件：适

3、用于纯电阻电路，适用于任意电路。,（1）实验依据：欧姆最早通过实验证明。,（1）文字表述。闭合电路中的电流I 跟电源的电动势E成正比,跟内外电路的电阻之和R+r成反比,（2）公式表述。, 或,（2）理论推导：根据能量守恒定律推导得出。,E=IR+Ir,例1：在如图所示的电路中，电源的电动势为 1.5V，内阻为0.12，外电路的电阻为1.38， 求电路中的电流和路端电压.,解：由闭合电路欧姆定律，电路中的电流为,路端电压,一、实验研究,1.目的：,2.器材：,3.线路图：,路端电压跟外电阻的关系,电源、电键、 导线、伏特表、滑动变阻器、电流表、电阻,4.结论：,当外电阻增大时，电流 ， 路端电压

4、 。,当外电阻减小时，电流 ， 路端电压 。,减小,增大,增大,减小,路端电压随着外电阻的增大（减小）而增大（减小）。,I,R,r,U内,E,R,I,U内,U外,E. r 一定,U内= Ir,E=U外+U内,二、理论推导,1.理论根据：,（1）闭合电路欧姆定律,（2）部分电路欧姆定律,3.结论：路端电压随着外电阻的增大（减小）而增大（减小）。,2.逻辑推理：,4.两种特例：,二、理论推导,R=0,I=E/r,U内=E,U外=0,E. r 一定,U内= Ir,E=U外+U内,（1）短路,（2）断路,R=,I=0,U内=0,U外=E,E. r 一定,U内= Ir,E=U外+U内,5.结论：当外电路

5、短路时，电路中的电流I=E/r，內电压等于电动势；当外电路短路时，路端电压等于电动势。,为什么晚上7、8点钟的时候家里面的灯看起来很昏暗，而夜深人静时又变亮了呢？,你现在能解释刚才的现象了吗？,例题: 如图所示, R1=14、R2=9,当开关S 切换到位置1时,电流表的示数为I1=0.2A ;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A. 求:电源的电动势 E 和内阻 r.,二、电路中电势降落关系,内电路,一、认识闭合电路,外电路,三、闭合电路中能量的转化,1.在电池内部的两个反应层内非静电力克服静电力做功，把化学能转化为电势能；,2.在外电阻和内电阻上静电力做功，把电势能转化为内能；

6、,Q外=I2Rt,Q内=I2rt,W=Eq=EIt,W= Q外+Q内,3.根据能量守恒定律得,E=IR+Ir,四、闭合电路欧姆定律,明确三种表述和适用条件。,1.P63 问题与练习1-5题。 2.练习册P78 - P80A组试题,A组能力训练题1,1.在闭合电路中，下列叙述正确的是 ( ) A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 B.当外电路断开时，路端电压等于零 C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于 D.当外电阻增大时，路端电压也增大,AD,A组能力训练题2,如图为伏打电池示意图, 由于化学反应,在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b. （1）（多选题）

7、沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是（ ） A. R B. b C. r D. a （2）在如图所示回路的各区域内， 电势升高的总和等于电源的_。,（2009年上海卷16）,电动势,BD,依据电动势定义可知电势升高的总和等于电源的电动势。,解：题意“在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b” ，则该区域即为非静电力作用的范围，故BD正确；,A组能力训练题3,3.关于电源电动势的说法，正确的是 ( ) A.在某电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V B.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大 C.无论内电压和外电压如何变化，其电源电动

8、势一定不变 D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多,C,A组能力训练题4,4.单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于（ ） A.电流的大小，且与电流的平方成正比 B.电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比 C.路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比 D.各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比,C,A组能力训练题5,5.在灯泡旁并联一只大功率的电炉，发现电灯变暗，这是因为（ ） A.电炉从电灯上分出了一部分电流 B.输电线上电压增大，电灯上电压下降 C.电炉的额定电压大于电灯的额定电压 D.原来电灯上的电压有一部分分给了电炉,B,A组能力训练题6,6.

9、一电源(电动势为E，内阻为r)，当它和一标有“6V,3W”的小灯泡构成闭合回路时, 小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有“6V，6W”的小灯泡构成一闭合回路，该灯泡 （ ） A.正常发光 B.比正常发光暗 C.比正常发光亮 D.因不知电源内阻的大小，故无法确定,B,A组能力训练题7,（2005年北京春季理综18）,7一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（ ） AE=2.4V，r=1BE=3V， r=2 CE=2.4V, r=2 DE=3V, r=1,B,即2.4+0.3 r =3 得r=2,解：,外电路断开时的路端电

10、压为3V，则E=3V,接上8的负载电阻后,A组能力训练题8,8. 如图所示的电路中，电阻R1=6，R2=3，S断开时，电流表示数为0.9A，S闭合时，电流表示数为0.8A，则电源电动势为E=_V，内阻r=_。,5.76,S断开时，,S闭合时，电流表示数为0.8A，通过R2的电流为1.6A,总电流为2.4A，,E=5.76V，r=0.4,解：,0.4,解得,9.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是（ ） A.电动势E1=E2，短路电流I1I2 B.电动势E1=E2.内阻r1r2 C电动势E1E2，内阻r1r2 D.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电

11、压变化较大,A组能力训练题9,AD,A组能力训练题10,（2004年全国理综卷23）,10.电动势为E=12V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的1/3，电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。,解：设电压表和电流表的原来读数分别为U和I, 电源和电流表的内阻分别为r1和r2.由欧姆定律得,解两式并代入E的数值得,U=9V ,A组能力训练题11,11如图所示，变阻器R2的最大电阻是10 ，R3=5 ，电源的内电阻r=1 ，当开关S闭合，变阻器的滑片在中点位置时， 电源的总功率为16 W，电源 的输出功率为12 W.此时电灯 R

12、1正常发光，求： (1)电灯阻值R1是多少?(设R1阻值恒定不变) (2)当开关S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?,Pr= P总 P出，,解：,I2r=4，I=2A，,E= P总/ I =8V,U路P出/ I =6V,I3U路/ R3=6/5=1.2（A）,I1 (R1+ R2/2)= U路,R1+r+ R2=E/ I1=8/0.8=10（）,所以应使变阻器的电阻增大1.5 ,R2=6.5（），,(2) S断开时：,I10.8（A）,R12.5（）,A组能力训练题12,12.按如图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡安全的前提下，当滑动变

13、阻器的滑动头向左移动时，下列判断正确的是 （ ） AL1变暗 BL1变亮 CL2变暗 DL2变亮,当滑动变阻器的滑动头向左移动时，并联部分分压减小，L2分压增大，则AD正确,AD,解：,A组能力训练题13,13.在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是 （ ） A. A变大， V变大 B. A变小， V变大 C. A变大， V变小 D. A变小， V变小,电阻变大，电流变小，电压变大。,B,【解析】,（2010年上海卷5）,A组能力训练题14,（2005年江苏理综卷25）,14.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说

14、法正确的是（ ） A.电流表的示数变大，电压表的示数变大 B.电流表的示数变大，电压表的示数变小 C.电流表的示数变小，电压表的示数变小 D.电流表的示数变小，电压表的示数变大,D,向左移动滑动变阻器的滑片时，,解：,R，总电阻R总，总电流I总 ，,U=E- I总r,电流表的示数变小,电压表的示数变大,15、如图电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯的亮度变化情况是（ ） A、a灯变亮，b、c灯变暗 B、a、c灯变亮，b灯变暗 C、a、c灯变暗，b灯变亮 D、a、b灯变暗，c灯变亮,A组能力训练题15,B,并联电路两端电压U并=U-I总Ra减小，b灯变暗;,解：变阻器R的滑片稍向上滑动一些，R的阻值， 并联电阻，总电阻，总电流I总, a灯变亮;,路端电压U=E -I总r，,Ic=I总-U并/Rb，c灯变亮。,