2020-2021学年2 闭合电路的欧姆定律多媒体教学ppt课件

这是一份2020-2021学年2 闭合电路的欧姆定律多媒体教学ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了闭合电路的结构，一闭合电路等内容，欢迎下载使用。
外电路（用电器，导线等）
1、定义：由导线、电源、和用电器连成的电路叫作闭合电路
装置P能源源不断的把电子从A搬运到B，从而能保持导体两端的电势差(电压),从而使得电路中有持续的电流
1、闭合电路中的电流方向
2、在电源内部，存在着由正极指向负极的电场，静电力阻碍正电荷向正极移动，就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷才行，我们把这种力叫做非静电力。
3、非静电力的作用：电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做正功，静电力做负功，使电荷的电势能增加
4、能量转化的角度：电源是通过非静电力做正功把其他形式的能转化为电势能的装置
5.电动势(1)定义:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值。
(4)物理意义:电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。(5)决定因素:电动势是用比值定义的物理量,由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。
（3）单位：伏特（V）
(6)电动势是电源的专用名词,而电压对应于内、外电路。(7)电动势E是标量,为了研究问题方便,规定电动势的方向为电源内部电流方向,即由电源负极指向正极。
例1(多选)关于电动势E的说法中正确的是 (　　)A.电动势E的大小,与非静电力所做的功W的大小成正比,与移送电荷量q的大小成反比B.电动势E是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C.电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D.电动势E的单位与电势差的单位相同,故两者在本质上相同解析:电动势是一个用比值定义的物理量,这个物理量与这两个相比的项没有关系,它是由电源本身决定的,是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。电动势和电势差尽管单位相同,但本质上是不相同的,故选B、C。答案:BC
规律方法 电动势与电势差的区别与联系
变式训练1有一铅蓄电池,在其内部将2×10-5 C的电子从正极移到负极需要3×10-2 s的时间,此过程中非静电力做功为4×10-5 J,则该铅蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2 A,供电10 min,非静电力做功是多少?
1.左图为闭合电路的组成(纯电阻电路)电流方向与电势变化情况：
外电路:正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向
内电路:电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处，所以沿着电流方向电势升高．
电源的理想化：通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。我们可以将电源看作一个没有电阻的理想与电阻的串联，这个电阻的电势也会沿电流方向降低
三、闭合电路欧姆定律及其能量分析
3.电路中电势降落关系
结论：E = U外+ U内
(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内电源非静电力做功多少?对于电源来说，因非静电力做功将其他形式的能转化为电能，转化的数值与非静电力做的功W相等，时间t内电源输出的电能为W=Eq=EIt
(3)内外电路中产生的焦耳热分别为多少?
在时间t内，外电路转化的内能为
在时间t内，内电路转化的内能为
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能的总和，即 ， ， ，
（4）电源非静电力做功与内外电路中产生的焦耳热之间有怎样的关系?
4.闭合电路的欧姆定律
（1）内容：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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。
（3）适用条件：纯电阻的电路。
5、闭合电路欧姆定律的不同表达形式
2.用E表示电源电动势,U表示路端电压,Ur表示内电压,R表示外电路总电阻,r表示电源内阻,I表示干路电流,则下列各式正确的是(　　)A.Ur=IR B.Ur=E-U
例题: 如图所示, R1=14Ω、R2=9Ω,当开关S 切换到位置1时,电流表的示数为I1=0.2A ;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A. 求:电源的电动势 E 和内阻 r.
例2在如图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=5 Ω,当a、b两点接理想的电流表时,其读数为0.5 A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为1.8 V。求电源的电动势和内电阻。
解析:当a、b两点间接理想的电流表时,R1被短路,回路中的电流I1=0.5 A,由闭合电路欧姆定律得:E=I1(R2+r)①
由闭合电路欧姆定律得:E=I2(R2+R1+r)②联立①②得:E=3 V,r=1 Ω。答案:3 V　1 Ω
规律方法 解决闭合电路问题的一般步骤①分析电路特点: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。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。
四、路端电压与负载的关系
1、断路 当外电路断开时，电流I为0.Ir也为0，由U=E-Ir可得，U=E.这就是说，断路时的路端电压等于电源的电动势。我们常根据这个道理测量电源的电动势。
2、电源短路 当电源两端短路时，外电阻R=0，由 得，此时电流，I=E/r。短路时的电流很大，会导致温度过高，烧坏电源
3、路端电压与负载的关系外电路中的用电器叫负载，把外电路的电势降落叫做路端电压.负载R变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化
由闭合电路欧姆定律E=U外+U内得U外=E-Ir,
讨论（1）负载R变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化，对于确定的电源来说，电动势E和内阻r是一定的，当外电阻R减小时，由 可知，电流增大，因而内电路的电势降落Ir增大,由U外=E-Ir，路端电压U减小。反之，电阻R增大时，路端电压U增大。（2）U外=E-Ir表示的是U和I两个变量之间的函数关系，变为U外=-Ir+E，与一次函数y=kx+b对比可知，U-I图像是一条直线，根据图像和函数关系式（数形结合）可知，当外电路断开时，路端电压U=E;当电源两端短路时，电流I为短路电流，I=E/r；图像的斜率大小¦k¦=r.
实例引导例3(多选)某一电源的U-I图线如图所示,由图可知(　　)A.电源电动势为2 V
C.电源短路时电流为6 AD.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A