2.7 2.7 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律复习回顾复习回顾: :1 1、什么是电源？、什么是电源？2 2、电源电动势的概念、电源电动势的概念? ?物理意义物理意义? ?把其它形式的能转换成电能的装置。把其它形式的能转换成电能的装置。（1 1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源）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。的负极移到正极所做的功。（2 2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。能本领。3 3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？W = I U tW = I U t对于纯电阻电路对于纯电阻电路一、闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律: :1 1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。 外电路外电路: :电源外部的用电器和导线构成外电电源外部的用电器和导线构成外电路路. . 内电路内电路: :电源内部是内电路电源内部是内电路. .闭合电路闭合电路部分电路部分电路rERK内电路内电路外电路外电路 在外电路中，电流方向由正极流在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。向负极，沿电流方向电势降低。 在内电路中，即在电源内部，通在内电路中，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。正极，所以电流方向为负极流向正极。2 2、闭合回路的电流方向、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。内电路与外电路中的总电流是相同的。3 3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1 1）在外电路中，沿电流方向电势降低。）在外电路中，沿电流方向电势降低。（2 2）在内电路中，）在内电路中，一方面，存在内阻，沿一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势向存在电势“跃升跃升”。bdacababcd4 4讨论讨论1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R R，在时间，在时间t t内外电路内外电路中有多少电能转化为内能？中有多少电能转化为内能？rERK内电路内电路外电路外电路E外外=I2Rt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流通过内电，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？多少？E内内=I2rt3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t t内非内非静电力做多少功静电力做多少功W=EqEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、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该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。能的总和。W=EW=E外外+E+E内内即：即：EIt=IEIt=I2 2Rt+IRt+I2 2rtrt、表述：闭合电路中的电流跟电源的电、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动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 2 2、 是内电路上的电势降是内电路上的电势降落，习惯上叫落，习惯上叫内电压内电压. .说明：说明：闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律： 1 1、 是外电路上总的电势是外电路上总的电势降落，习惯上叫降落，习惯上叫路端电压路端电压. .3、1 1、在如图所示的电路中，电源的电动势为、在如图所示的电路中，电源的电动势为 1.5V1.5V，内阻为，内阻为0.120.12，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.381.38， 求电路中的电流和路端电压求电路中的电流和路端电压. .RSEr 课堂训练课堂训练I = 1 AU = 1.38V2 2、 如图，如图，1 1=14,=14,2 2=9,=9,当开关处于当开关处于位置位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.2A=0.2A；当开关处于；当开关处于位置位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.3A=0.3A，求电源的电，求电源的电动势动势E E和内电阻和内电阻r r。1AR1R22Er 课堂训练课堂训练E = 3V E = 3V r = 1r = 1外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R R增大，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增大R R减小，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小路端电压路端电压: :二、路端电压跟负载的关系二、路端电压跟负载的关系、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时（1 1）外电路断路时）外电路断路时ababbdca5 5bdca课堂训练课堂训练3 3、如图，、如图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时断开时电压表的读数为电压表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭闭合时电压表的读数为合时电压表的读数为1.2V1.2V则该电源则该电源的电动势和内电阻分别为多少的电动势和内电阻分别为多少? ?E=1.5VE=1.5V，r =0.2r =0.2 电电源源的的外外特特性性曲曲线线路路端端电电压压U U随随电电流流变化的图象变化的图象 （1 1）图象的函数表达：）图象的函数表达： （2 2）图象的物理意义）图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势在纵轴上的截距表示电源的电动势E E 在横轴上的截距表示电源的短路电流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图象斜率的绝对值表示电源的内阻源的内阻，内阻越大，图线，内阻越大，图线倾斜得越厉害倾斜得越厉害 课堂训练课堂训练ACAC4、 课堂训练课堂训练A A、B B5、四、电池组的串并联四、电池组的串并联1 1、串联：、串联：2 2、并联、并联：五、电源的功率和效率五、电源的功率和效率 1 1、功率、功率电源的功率（电源的总功率）电源的功率（电源的总功率）:P:PE E= =I IE E ; ;电源的输出功率电源的输出功率:P:P出出= =I IU; U; 电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率: :P P r=r=I I2 2r r2 2、电源的效率、电源的效率: : 3 3、电源的输出功率、电源的输出功率 : : 当内外电阻相等时，电源当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为的输出功率最大，为o RP出出Pmr只适用于纯电阻电路）只适用于纯电阻电路）电源输出功率随外电阻变化的图线电源输出功率随外电阻变化的图线 例例1 1 已知如图，已知如图，E E =6V=6V，r r =4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的的变化范围是变化范围是0 01010。求：。求： 电源的最大输出功率；电源的最大输出功率； R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率； R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。 E rR2R1 2.25W2.25W； 2W2W； 1.5W1.5W。例例2 2 直线直线OACOAC为某一直流电源的总功率为某一直流电源的总功率P P总总随电流随电流I I变化的图线变化的图线, ,抛物线抛物线OBCOBC为同一直为同一直流电源内部热功率流电源内部热功率P Pr r随电流随电流I I变化的图线变化的图线, ,若若A A、B B对应的横坐标为对应的横坐标为2A,2A,那么线段那么线段ABAB表表示的功率为示的功率为 W, W, I I=2A=2A对应对应的外电阻是的外电阻是 .P/WI/AO123ABC92 20.50.5六、电路的动态分析问题六、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。部分的电流、电压都发生变化。 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。路的电流关系。 思路思路: :局部局部局部局部整体整体整体整体局部局部局部局部滑片向左滑动滑片向左滑动滑片向左滑动滑片向左滑动滑片向滑片向右滑动右滑动 变式训练题变式训练题 ： 如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变 阻器的滑动片阻器的滑动片P向右移动时（向右移动时（ ） (A)伏特表示数变大，灯变暗伏特表示数变大，灯变暗 (B)伏特表示数变小，灯变亮伏特表示数变小，灯变亮 (C)安培表示数变小，灯变亮安培表示数变小，灯变亮 (D)安培表示数不变，灯变暗安培表示数不变，灯变暗A1、分、分压器器电路路总电阻的阻的变化化如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相串联（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总并联部分相串联（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为电阻为R，灯泡的电阻为，灯泡的电阻为R灯灯，与灯泡并联的那一段电阻为，与灯泡并联的那一段电阻为R并并，则分压器的总电阻为：，则分压器的总电阻为：由上式可以看出，当由上式可以看出，当R并并减小时，减小时，R总总增大；当增大；当R并并增大时，增大时，R总总减小。减小。由此可以得出结论：由此可以得出结论：分压器总电阻的变化与并联段电阻的分压器总电阻的变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。完全达标教学完全达标教学 练练习习：在在如如图图所所示示的的电电路路中中，E为为电电源源电电动动势势，r为为电电源源内内阻阻，R1和和R3均均为为定定值值电电阻阻，R2为为滑滑动动变变阻阻器器。当当R2的的滑滑动动触触点点在在a端端时时合合上上开开关关S，此此时时三三个个电电表表A1、A2和和V的的示示数数分分别别为为I1、I2和和U。现现将将R2的的滑滑动动触触点点向向b端移动，则三个电表示数的变化情况是端移动，则三个电表示数的变化情况是 （ ） AI1增大，增大，I2不变，不变，U增大增大 BI1减小，减小，I2增大，增大，U减小减小 CI1增大，增大，I2减小，减小，U增大增大 DI1减小，减小，I2不变，不变，U减小减小SR1R2R3E rA1A2Vab 如如图图所所示示，电电源源电电动动势势为为E，内内电电阻阻为为r，当当滑滑动动变变阻阻器器的的触触片片P从从右右端端滑滑到到左左端端时时，发发现现电电压压表表V1、V2示示数数变变化化的的绝绝对对值值分分别别为为U1和和U2，下下列列说说法法中中正正确确的的是是 （ ）A小灯泡小灯泡L1、L2变暗，变暗，L3变亮变亮B小灯泡小灯泡L3变暗，变暗，L1、L2变亮变亮CU1U2DU1=U2V1V2L1L2L3PB练练、在如图电路中，闭合电键在如图电路中，闭合电键S S，当滑动变阻器的滑，当滑动变阻器的滑动触头动触头P P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用变化，电表的示数分别用I I、U U1 1、U U2 2和和U U3 3表示，电表表示，电表示数变化量的大小分别用示数变化量的大小分别用II、UU1 1、UU2 2和和UU3 3表表示下列比值正确的是示下列比值正确的是 （ ） A A、U U1 1/I/I不变，不变，UU1 1/I/I不变不变 B B、U U2 2/I/I变大，变大，UU2 2/I/I变大变大 C C、U U2 2/I/I变大，变大，UU2 2/I/I不变不变 D D、U U3 3/I/I变大，变大，UU3 3/I/I不变不变 答案：答案：ACD