資源簡介

(共35張PPT)
12.2 閉合電路的歐姆定律
電動勢
閉合電路歐姆定律
閉合電路得幾種關(guān)系
歐姆表原理
一 電動勢
1. 電源
（1）保持兩極間有電壓
（2）通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
思考：
電池A：將1C正電荷在電池內(nèi)部由負(fù)極移到正極非靜電力做功W=1.5J
電池B：將1C正電荷在電池內(nèi)部由負(fù)極移到正極非靜電力做功W=1.2J
電池C：將0.6C正電荷在電池內(nèi)部由負(fù)極移到正極非靜電力做功W=1.2J
電池A
電池B
電池C
（1）定義：非靜電力做的功與所移動的電荷量之比來表示電源的這種特性，叫做電動勢。用字母 表示。
（3）單位：伏特 V
2. 電動勢
（2）表達(dá)式：
（4）實(shí)質(zhì)：表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。
電動勢與外電路無關(guān)，由電源本身特性決定的。
二 閉合電路歐姆定律
1. 閉合電路相關(guān)概念
E
r
S
R
A
B
閉合電路
外電路
內(nèi)電路
由導(dǎo)線、電源、用電器連成的電路叫做閉合電路。
外電路:電源外部的用電器、導(dǎo)線等構(gòu)成外電路。
內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路。
2. 閉合電路的電流方向
外電路：電流方向由正極流向負(fù)極。
內(nèi)電路與外電路中的電流大小是相同的
a
b
內(nèi)電路：電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。
+
+
+
+
電源
_
_
_
_
+
+
+
+
+
+
+
正極
負(fù)極
3. 閉合電路的電勢變化
外電路：沿電流方向電勢降低。
內(nèi)電路：內(nèi)電路一方面，存在內(nèi)阻r，沿電流方向電勢也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升”。
外電路
內(nèi)電路
4.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化
r
E
R
S
設(shè)電源電動勢為，內(nèi)阻為，與一個(gè)負(fù)載連成閉合電路，負(fù)載兩端電壓為，電路中電流為，通電時(shí)間為：
化學(xué)能
電能
非靜電力做功
電流做功
其它形式的能
根據(jù)能量守恒定律，有
+
即
電源電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。
（1）內(nèi)容：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。
（3）適用范圍：外電路為純電阻的閉合電路
5. 閉合電路的歐姆定律
（2）表達(dá)式：
E=IR + Ir
U外=IR 為外電路的電壓，路端電壓
U內(nèi)=Ir 為內(nèi)電路的電壓, 內(nèi)電壓
E=U外+U內(nèi) 電源的電動勢等于內(nèi)外電路電壓之和
（4）理解
U外=E-Ir
適用于任意的閉合電路
（5）閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式
練一練：
例1：在如圖所示的電路中，R1＝20.0 Ω，R2＝10.0 Ω，當(dāng)開關(guān)S扳到位置1時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I1＝0.20 A；當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I2＝0.30 A，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。
解析　設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)開關(guān)分別置于1、2兩個(gè)位置時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律列出方程E＝I1R1＋I(xiàn)1r①
E＝I2R2＋I(xiàn)2r②
代入數(shù)據(jù)解之得E＝6 V，r＝10 Ω。
答案　6 V　10 Ω
練一練：
變式訓(xùn)練1：在如圖所示的電路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電流表時(shí)，其讀數(shù)為0.5 A；當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電壓表時(shí)，其讀數(shù)為1.8 V。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。
解析　當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電流表時(shí)，R1被短路，回路中的電流I1＝0.5 A，由閉合電路歐姆定律得E＝I1(R2＋r)
代入數(shù)據(jù)得E＝0.5(5＋r)①
當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電壓表時(shí)，回路中的電流
由閉合電路歐姆定律得E＝I2(R2＋R1＋r)
代入數(shù)據(jù)得E＝0.2(14＋r)②
聯(lián)立①②得E＝3 V，r＝1 Ω
答案　3 V　1 Ω
練一練：
三 閉合電路的幾種關(guān)系
由于r 很小，電路中電流很大，容易燒壞電源。
絕對不允許將電源兩端用導(dǎo)線直接連接在一起。
1. 路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
S
R
E r
實(shí)驗(yàn)電路圖
電源的路端電壓與外電路電阻的關(guān)系:
O
R
U
r
斷路電壓
2. 干路電流與負(fù)載關(guān)系:
O
R
I
r
電源的輸出電流與外電路電阻關(guān)系:
短路電流
3. 路端電壓與干路電流的關(guān)系
設(shè)E=3V，r=2Ω。請根據(jù)U=E-Ir，作U-I圖像。
（1）縱軸截距：
（2）橫軸截距：
（3）斜率：
電源的電動勢E．
電源的短路電流
I短=E/r
斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻
內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害．
U/V
I/A
0
1
2
3
0.5
1.0
1.5
練一練：
例2：如圖是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖象,由圖象可知,該電源的電動勢為（ ）V,內(nèi)阻為（ ）Ω
U/V
I/A
O
1
2
3
2
4
6
3
0.5
練一練：
變式訓(xùn)練2：電路圖如圖甲所示，若電阻R阻值未知，電源電動勢和內(nèi)阻也未知，電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線及外電阻的U－I圖線如圖乙所示。求：
(1)電源的電動勢和內(nèi)阻；
(2)電源的路端電壓；
(3)電源的輸出功率。
練一練：
(2)由圖可知路端電壓是3 V。
(3)電源的輸出功率P＝UI＝3×1 W＝3 W。
答案　(1)4 V　1 Ω　(2)3 V　(3)3 W
四 歐姆表原理
1.結(jié)構(gòu)：歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R，刻度盤和紅、黑表筆組成。
如圖，就電路部分而言，在歐姆表內(nèi)部是電流表、電池、調(diào)零電阻三者串聯(lián)而成，在歐姆表外部，接上被測電阻后，與歐姆表內(nèi)部電路一起組成閉合電路.
(1)當(dāng)I＝Ig時(shí)，Rx＝0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”.(圖甲)
(2)當(dāng)I＝0時(shí)，Rx→∞，在I＝0處標(biāo)為“∞”.(圖乙)
(3)當(dāng)I＝ 時(shí)，Rx＝Rg＋R＋r，此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，Rx叫中值電阻。
(4)接任意電阻Rx時(shí)，Ix ＝
E
Rg
+ r + R
Ig=
2.原理：
3. 多用電表的工作原理：
如圖所示是簡化的多用電表的電路圖，它由表頭G、直流電流測量電路、直流電壓測量電路、電阻測量電路以及選擇開關(guān)S等部分組成，其中，1、2為（ ）測量端，3、4為（ ）測量端，5（ ）測量端。測量時(shí)，紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，并通過選擇開關(guān)S接入與待測量相應(yīng)的測量端，使用時(shí)電路只有一部分起作用。
小結(jié)：
練一練：
1：某個(gè)電動勢為E 的電源工作時(shí)，電流為 I，乘積EI 的單位是什么？從電動勢的意義來考慮， EI表示什么？
練一練：
2：小張買了一只袖珍手電筒，里面有兩節(jié)干電池。他取出手電筒中的小燈泡，看到上面標(biāo)有 “2.2 V 0.25 A”的字樣。小張認(rèn)為，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的意圖是使小燈泡在這兩節(jié)干電池的供電下正常發(fā)光。由此，他推算出了每節(jié)干電池的內(nèi)阻。 如果小張的判斷是正確的，那么內(nèi)阻是多少？
提示：串聯(lián)電池組的電動勢等于各個(gè)電池 的電動勢之和，內(nèi)阻等于各個(gè)電池的內(nèi)阻之和。
練一練：
3：許多人造地球衛(wèi)星都用太陽電池供電。太陽電池由許多片電池板組成。 某電池板不接負(fù)載時(shí)的電壓是600 μV，短路電 流是30 μV。這塊電池板的內(nèi)阻是多少？
練一練：
4：電源的電動勢為4.5 V、外電阻為 4.0 Ω 時(shí)，路端電壓為 4.0 V。如果在外電路并聯(lián)一個(gè) 6.0 Ω 的電阻，路端電壓是多少？如果6.0 Ω 的 電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多少？
練一練：
5：現(xiàn)有電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1.0 Ω 的電池多節(jié)，準(zhǔn)備用幾節(jié)這樣的電池串聯(lián)起來對一個(gè)工 作電壓為6.0 V、工作電流為0.1 A的用電器供電。
問：最少需要用幾節(jié)這種電池？電路還需要一個(gè)定值電阻來分壓，請計(jì)算這個(gè)電阻的阻值。
練一練：
6：圖是汽車蓄電池供電簡化電路圖。當(dāng)汽車啟動時(shí)，啟動開關(guān)S 閉合，電動機(jī)工作，車燈會變暗；當(dāng)汽車啟動之后，啟動開關(guān) S 斷開，電動機(jī)停止工作，車燈恢復(fù)正常亮度。請分析以上現(xiàn)象發(fā)生的原因。
練一練：
7：充電寶內(nèi)部的主要部件是鋰電池，充電寶中的鋰電池在充電后，就是一個(gè)電源，可以給手機(jī)充電。充電寶的銘牌通常標(biāo)注的是“mA ·h ” （毫安時(shí)）的數(shù)量，即鋰電池充滿電后全部放電的電荷量。機(jī)場規(guī)定：嚴(yán)禁攜帶額定能量超過160 W ·h的充電寶搭乘飛機(jī)。某同學(xué)查看了自己的充電寶銘牌，上面寫著“10 000 mA ·h”和 “3.7 V”，你認(rèn)為能否把它帶上飛機(jī)？
感謝傾聽

展開更多......

收起↑