高教版（2021）电工电子类第五节 全电路欧姆定律及应用精品备课课件ppt

这是一份高教版（2021）电工电子类第五节 全电路欧姆定律及应用精品备课课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了主要内容，电动势，定义式，标矢性，但有方向，电源内部负极指向正极，全电路欧姆定律，2表达式，适用范围，纯电阻电路等内容，欢迎下载使用。
无人机上的灯在空中是怎么保持持续发光的呢？
观察与体验-测量不同型号电池两端的电压
干电池是一种把化学能转换为电能的装置，如图4-5-2所示是不同型号的电池，用多用表的电压挡测量各干电池两端的电压，并记录读数。观察电池两端的电压是否相同。
测量结果表明，不同类型的干电池两极间的电压是不同的，说明它们把化学能转为电能的本领大小不同，为了表示电源的这种本领的大小，我们需要引入电动势的概念。
克服电场力的W跟q的比值
E由电源内非静电力的特性决定。
电动势由电源本身的性质决定，干电池的电动势为1.5 V，铅蓄电池的电动势为2 V，大型发电机的电动势可达几十千伏。目前常用的电池有以下几种：干电池、纽扣电池、铅蓄电池、锂电池、太阳能电池等。
移动电源（图4-5-3）已经成为了人们日常生活中的常备品，它是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机、平板电脑等数码设备随时随地充电，也叫充电宝、旅行充电器等。通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点，给人们的生活带来了便利。目前，移动电源类型繁多，如功能性移动电源、无线充电移动电源、拼接型/分体叠加型移动电源。
用导线把电源、用电器连成一个闭合电路（图4-5-4），电路中就有电流。电源外部的电路称为外电路（点画线框以外部分），外电路上的电阻称为外电阻，用R表示；电源内部的电路称为内电路（点画线框以内部分），通常电源内部也存在电阻，称为内电阻，简称内阻，用Ri表示。
闭合电路欧姆定律(Ohm law f clsed circuit)
I总与E成正比，与(R+r)成反比。
(1)当R增大时，U也随之增大。
(external vltage)
(2)当外电路断开时,R= ,U=
(3)当外电路短路时,R= ,U=
0 0
一般情况下不允许外电路短路。
这表明，全电路中的电流与电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，这就是全电路欧姆定律。
设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为Ri，由部分电路的欧姆定律可知，U外＝IR，U内＝IRi。因此E＝IR＋IRi所以
某电子设备在正常工作时，电源的电动势E = 3.0 V，内阻Ri = 0.40Ω，外电阻R = 5.60Ω。求该电子设备工作时电路中的电流大小以及外电路电压大小。
解 根据全电路欧姆定律，电路中的电流为
外电路电压大小为U = E－IRi=（3.0－0.50×0.40）V = 2.8 V
路端电压与外电阻 外电路两端的电压U外，也称为路端电压，简称端压。它是电源加在外电阻（也叫用电器或负载）上的实际电压，也叫输出电压。电路中，用电器（负载）两端的电压并不等于电源电动势，路端电压才是用电器的工作电压，那么，路端电压与用电器有什么关系呢？
【观察与体验】探究路端电压与外电阻的关系
按照图4-5-5所示连接电路。改变外电路的电阻R的大小，观察电路中的电流和端电压怎样变化。
图4-5-5 探究路端电压与外电阻的关系电路图
观察发现：当外电阻增大时，电路中的电流 ，路端电压 ；当外电阻减小时，电路中的电流 ，路端电压 （填“增大”或“减小”）。
电路中，电源的电动势E和内阻Ri是固定不变的，当外电阻R增大时，电路中的总电阻（R+Ri）增大，根据全电路欧姆定律可知，电路中的电流I减小，内阻上的电压IRi减小，因此端电压U（= E-IRi）增大。
图4-5-6电路的断路状态
当外电路断路时，如图4-5-6所示，外电阻R变为无限大，电路中的电流I为0，内阻上的电压IRi也为0，路端电压U就等于电源的电动势E。因此，我们可把电压表直接接在电源两极来测量电源的电动势。由于电压表的电阻很大，电路中的电流I会很小，内阻上的电压IRi也很小，所以，电压表此时测得的路端电压U非常接近于电源的电动势E。
当外电路短路时，如图4-5-7所示连接时，外电阻等于零，电路中的电流很大，，路端电压U等于零。一般情况下，电源的内阻都很小，因此短路时电流很大，不但会烧坏电源，还可能引起火灾。因而平时决不允许将一根导线或电流表直接接在电源两极上。大功率发电机的供电电路，由于电动势很大，短路时的电流会达到很大数值，可能烧毁发电机。所以，为防止这类事故，应在电路里安装保护装置（如熔断器）。
图4-5-7电路的短路状态
应用与拓展-汽车的启动电路
汽车的车灯是由汽车蓄电池供电的，其供电电路示意图如图4-5-8所示。只打开车灯时（S1断开，S2闭合），车灯正常发光。当汽车启动时（S1、S2均闭合），启动电动机的电路接通，此时启动电动机和车灯并联的，电路外阻减小，使得外电路的端电压减小，车灯的工作功率降低，导致车灯变暗。汽车启动以后，启动电动机停止工作，外阻恢复原大小，路端电压回升，车灯便恢复正常亮度。
在无人机灯光秀中，由于无人机携带的移动电源能为LED提供电源，因此，无人机可在灯光展中组合出不同的图案。无人机的功能不断被开发，利用它的照明作用，可用于夜间野外事故救援和突发事件处置等。
冬天，人们喜欢使用电暖手器取暖，并可根据需要设定不同的挡位。如图4-5-9所示为物理课外活动小组自制的电暖手器的电路原理图。已知挡位电阻分别为：R1=9.0Ω，R2 =6.0Ω。当单刀双掷开关S扳到位置1时，测得电流I1 = 0.80 A；当S扳到位置2时，测得电流I2 = 0.50 A。求：电源电动势E和内阻Ri各是多少？
解 根据全电路欧姆定律E＝I1R1 + I1RiE＝I2（R1 + R2）+ I2Ri代入数据，得E＝0.80×9.0 + 0.80RiE＝0.50×（9.0+6.0）+ 0.50Ri解方程，得Ri＝1.0Ω，E＝8.0 V说明 这也是实验室中常用的测量电源电动势和内阻的方法。
每年冬季，家家户户都会使用一些取暖设备，如电暖手器、电暖风机、电热毯。在使用这些设备时必须要注意安全。要注意购买质量可靠的产品，避免使用劣质产品。 当人员离开，应断开取暖设备电源开关，防止长时间使用电器导致过热引燃周围物品发生意外。