【创新设计】2014-2015学年高中物理人教版选修3-1课件：2.9 闭合电路的欧姆定律

高中物理·选修3-1·人教版第二章恒定电流第九讲闭合电路的欧姆定律目标定位闭合电路的欧姆定律了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及公式的物理意义.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．123目标定位预习导学课堂讲义对点练习预习导学1.（2）正极负极降低负极正极升高2.I2Rt＋I2rt一、闭合电路的欧姆定律想一想：我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数________(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势．为什么？答案：小于；因为电源也有内阻，用电压表和电源正负极相连时，相当于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势．3.（1）正比反比（2）IR＋IrU外＋U内（3）纯电阻闭合电路的欧姆定律二、路端电压与负载的关系想一想：使用电源时，为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来？答案：直接用导线把电源的两极连接起来时，由于电源内阻很小，电流很强，容易损坏电源.1.增大2.减小3.0E0Er目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义一、闭合电路欧姆定律的应用1.闭合电路欧姆定律的几种表达形式(2)电压形式：E＝IR＋Ir.或E＝U外＋U内表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和．闭合电路的欧姆定律(1)电流形式：I＝，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比；ERr温馨提示E＝U外＋U内既适合于纯电阻电路也适合于非纯电阻电路．I＝或E＝IR＋Ir只适用于外电路是纯电阻的闭合电路；ERr目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义一、闭合电路欧姆定律的应用2．解决闭合电路问题的一般步骤(1)分析电路特点：闭合电路的欧姆定律(2)应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流(3)根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电路的电压和电流．认清各元件之间的串并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流；目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义闭合电路的欧姆定律例1如图所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流范围．并联串联解析当滑片在最左端时，R外最小，I最大R外＝R1＝5Ωmax15A6A1EIRr外当滑片在最右端时，R外最大，I最小3232==5+RRRRR并110RRR外并＝＋＝min6A'11.55A00EIRr外6V，1Ω目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义闭合电路的欧姆定律例1如图所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流范围．并联串联6V，1Ω方法点拨电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻决定．其中E、r不变，当外电阻变化时，电路总电流随之变化．目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义I总减小(E和r为定值)；内电压Ir减小；二、路端电压和负载的关系根据U外＝E－Ir可知：路端电压U外增大．当外电路断开时，路端电压U外＝E.闭合电路的欧姆定律1．当外电阻R增大时，根据I＝可知：ERrI总增大(E和r为定值)；内电压Ir增大；根据U外＝E－Ir可知：路端电压U外减小．外电路短路即r＝0时，电路中的电流为2．当外电阻R减小时，根据I＝可知：ERr=0EIUr外，目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义由U＝E－Ir可知，U—I图象是一条斜向下的直线，如图所示：二、路端电压和负载的关系(1)外电路断开的状态对应坐标系中的A点，此时电流为零，内电压为零，路端电压等于电源的电动势E，即纵轴截距为电动势．闭合电路的欧姆定律3．电源的U—I图象(3)r＝△U/△I等于图线的斜率绝对值，图线的斜率绝对值越大，r越大．注意：(2)电源短路时对应于坐标系中的B点，此时短路电流的大小等于横轴截距I0.若纵坐标上的取值不是从零开始，则横轴截距不表示短路电流，但斜率仍然等于内阻．目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例2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I1I2B．电动势E1＝E2，内阻r1r2C．电动势E1E2，内阻r1r2D．当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大闭合电路的欧姆定律根据UEIr电动势短路电流E1＝E2I1＞I212rrkrUrI12rr21UUAD目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义三、闭合电路的功率3．电源内耗功率：内电路上消耗的电功率，即电源内阻发热功率P内＝U内I＝I2r.4．闭合电路的功率关系：(1)功率关系：EI＝IU＋I2r.或E＝IU外＋IU内闭合电路的欧姆定律1．电源的功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率P总＝EI.2．电源输出功率：整个外电路上消耗的电功率．P出＝UI(2)能量形式：qE＝qU外＋qU内，此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内外电路消耗的电能之和．目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义闭合电路的欧姆定律例3如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，标有“8V、16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R0＝1Ω，求：(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率．解析(1)U路＝U灯＝8VU内＝(10－8)V＝2VI总＝＝4AUr内P电＝IE＝4×10W＝40W(2)P入＝P出＋P热流经电动机的电流IM＝I总－＝2APU电动机的输入功率PM总＝U·IM＝8×2W＝16WP热＝I2R0＝4×1W＝4WP出＝(16－4)W＝12W目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习闭合电路欧姆定律的理闭合电路的欧姆定律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′＝IRB．U′＝E－UC．U＝E＋IrD．U＝ERRr'EUUIU＝IRU’＝IrU＝E－IrBDI＝ERrRUERr＝＋目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习路端电压和负载的关系2．对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)()A．U随R的增大而减小B．当R＝0时，U＝0C．当电路断开时，I＝0，U＝0D．当R增大时，U也会增大闭合电路的欧姆定律rr1EREUIRRRR＝0U＝0R总＝∞U＝EBD目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习电源的U—I图象闭合电路的欧姆定律3.如图所示为某一电源的U—I图象，由图可知()A．电源电动势为2VB．电源内阻为1/3ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为5AE＝2V△U△I1.2=||==60.2UrI不是短路电流当U＝1V时21A0.25AEUIrAD目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习闭合电路的功率关系4．如图所示，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，灯泡上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．闭合电路的欧姆定律串联解析12A2A6PIUU内＝Ir＝2×1V＝2V电动机两端电压UM＝E－U内－U＝30V－2V－6V＝22V电动机的输出功率P机＝UMI－I2R＝22×2W－22×2W＝36W目标定位预习导学课堂讲义对点练习再见