2 7闭合电路的欧姆定律 复习回顾 1 什么是电源 2 电源电动势的概念 物理意义 把其它形式的能转换成电能的装置 1 定义 在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功 2 意义 电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领 3 如何计算电路中电能转化为其它形式的能 W IUt 对于纯电阻电路 各种电池 分析 在闭合电路中 内外电路的能量转化关系 1 闭合电路的组成 电源 用电器 导线 2 外电路和内电路 I U R 3 电源是把其它形式的能转化为电能的装置 一 闭合电路的欧姆定律 1 用导线把电源 用电器连成一个闭合电路 外电路 电源外部的用电器和导线构成外电路 内电路 电源内部是内电路 闭合电路 部分电路 内电路 外电路 在外电路中 电流方向由正极流向负极 沿电流方向电势降低 在内电路中 即在电源内部 通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极 所以电流方向为负极流向正极 2 闭合回路的电流方向 内电路与外电路中的总电流是相同的 3 电路中的电势变化情况 1 在外电路中 沿电流方向电势降低 2 在内电路中 一方面 存在内阻 沿电流方向电势也降低 另一方面 沿电流方向存在电势 跃升 讨论1 若电路中的电流是I 外电路中的用电器都是纯电阻R 在时间t内外电路中有多少电能转化为内能 内电路 外电路 Q外 I2Rt 2 内电路也有电阻r 当电流通过内电路时 也有一部分电能转化为内能 是多少 Q内 I2rt 3 电流流经电源时 在时间t内非静电力做多少功 W Eq EIt 4 以上各能量之间有什么关系 根据能量守恒定律 非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和 W E外 E内 即 EIt I2Rt I2rt 表述 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比 跟内 外电路的电阻之和成反比 对纯电阻电路 闭合电路欧姆定律 说明 闭合电路欧姆定律 1 是外电路上总的电势降落 习惯上叫路端电压 2 是内电路上的电势降落 习惯上叫内电压 3 外电路两端的电压叫路端电压 如图电路 R增大 电流减小 路端电压增大 R减小 电流增大 路端电压减小 路端电压 二 路端电压跟负载的关系 两个特例 2 外电路短路时 1 外电路断路时 a b 路端电压跟负载的关系小结 1 路端电压 即外电路上的电压降 是电源加在负载 用电器 上的 有效 电压 2 U E Ir断路 R无穷大 I为0 Ir也为0 U E 电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压 短路 R 0 I E r r很小 蓄电池0 005 0 1 干电池小于1 电流太大 烧坏电源 还可能引起火灾 3 U I关系图象 由 U E Ir知 U是I的一次函数 闭合电路的欧姆定律 1 外电路中 电能转化其它形式的能 同时电源的内电阻将电能转化为内能2 上述所消耗的电能 均由电源提供 电源将其它形式的能转化为电能 电源的电动势越大 将其它形式的能转化为电能的本领越大 闭合电路中的能量转化 E U外 U内 EI U外I U内I EIt U外It U内It 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 课堂训练 I 1A U 1 38V 2 如图 1 14 2 9 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 课堂训练 E 3Vr 1 课堂训练 3 如图 R 0 8 当开关S断开时电压表的读数为1 5V 当开关S闭合时电压表的读数为1 2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少 E 1 5V r 1 5 课堂训练 A B 4 课堂训练 AC 5 电源的外特性曲线 路端电压U随电流变化的图象 1 图象的函数表达 2 图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 在横轴上的截距表示电源的短路电流 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 内阻越大 图线倾斜得越厉害