闭合回路的欧姆定律

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1、第七节第七节闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律1.最简单的电路由哪几部分组成？最简单的电路由哪几部分组成？思考：思考：导线组成导线组成 由电源、由电源、用电器、用电器、开关、开关、一、闭合电路一、闭合电路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。n外电路外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路.n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例：化学电池的闭合电路模例：化学电池的闭合电路模型型ABCDRE,r化学反化学反应层应层 在在外电路外电路中，电流中，电流

2、方向由正极流向负极，方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低沿电流方向电势降低。在在内电路内电路中，即在电源内部，通过中，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，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。所以电流方向为负极流向正极。2。闭合回路的电流方向。闭合回路的电流方向内内电路与电路与外外电路中的总电流是电路中的总电流是相同相同的。的。ABCDRE,r二、闭合电路中的能量关系二、闭合电路中的能量关系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，在时间，在时间t内外电路中有内外电路中有多少电能转化为内能？多少电能转化为内能？rERK内电路

3、内电路外电路外电路E外外=I2Rt2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r，当电流通过内，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？是多少？E内内=I2rt3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t内非静内非静电力做多少功电力做多少功W=EqEIt4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？结论：结论：根据能量守恒定律，非静电力做的根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。式的能的总和。W=E外外+E内内即：即：EIt=I2Rt+I2rt或或 E=IR+I

4、r三、闭合电路欧姆定律三、闭合电路欧姆定律、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这一关系叫做闭合电路欧姆定律。反比这一关系叫做闭合电路欧姆定律。、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE rREIIrIRE 说明：说明：闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律：IRU外IrU内 1、是外电路上总的电势降落，是外电路上总的电势降落，习惯上叫习惯上叫路端电压路端电压.2、是内电路上的电势降落，是内电路上的电势降落，习惯上叫习惯上叫内电压内电压.E=U+UEIR Ir外内3、ABCDRE,rABR

5、 闭合电路中电势的变化情况闭合电路中电势的变化情况电路中的电势变化情况说明：电路中的电势变化情况说明：（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，一方面，存在内阻，）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，沿沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势电流方向存在电势“跃升跃升”。E=U+UEIR Ir外内四、路端电压跟负载的关系、如图电路：、如图电路：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:U=E-Ir 把把IE/(R

6、+r)代人得代人得ERr11ErRRU、两个特例：、两个特例：（2）外电路短路时）外电路短路时0/0端，UrEIR0RIE 端，U（1）外电路断路时）外电路断路时ERr11ErRRU、电源的外特性曲线、电源的外特性曲线路端电压路端电压U随电流随电流I变化的图象变化的图象（1）图象的函数表达：）图象的函数表达：IrEU称称UIUI图象图象 I/AI/AU/VU/V（0 E0 E）（E/r 0E/r 0）0 0（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 rEI/短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图

7、象斜率斜率的绝的绝对值表示对值表示电源的电源的内阻内阻，内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉图线倾斜得越厉害害I/AI/AU/VU/V（0 E0 E）（E/r 0E/r 0）0 0五、闭合电路中的功率五、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由于闭合电路中内、外电路的电流相等，内外UUE所以由所以由 IUIUEI内外得：得：1电源提供的总功率（电源功率）：电源提供的总功率（电源功率）：EIP 总2电源的输出功率（外电路得到的功率）电源的输出功率（外电路得到的功率）IUP外外3电源内阻的热功率电源内阻的热功率 rIIUP2内内说明：外电路可以是任何电路。说明：外电路可以是任何电路。r

8、ErErRRrrRRERIP444222222rEPm42o RP出Pmr4、电源的输出功率的讨论、电源的输出功率的讨论:电源输出功率随外电阻的变化而变化，对纯电阻电路电源输出功率随外电阻的变化而变化，对纯电阻电路可见电源输出功率随外电阻变化的可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，当图线如图所示，当内外电阻相等内外电阻相等时，电源的输出功率最大，时，电源的输出功率最大，5、电源的供电效率、电源的供电效率:注意：闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，注意：闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，=50%。EUIEIUPPE出rRRr(R22）外电路为纯电阻时出IRIPPE

9、RrrRR11R大效率小大效率小 例题:已知如图，E=6V，r=4，R1=2，R2的变化范围是010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。E rR2R1解：R2=2时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为；R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6，所以，当R2=6时，R2上消耗的功率最大为。小结：电动势是表征电源把其他形式的能量转电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量化为电能本领大小的物理量.E.E由电源本身决由电源本身决定定,不随外电路变化不随外电路变化电源的供电过程是能量转化的过程电源的供电过程是能量转化的过程 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI电源的外电压关系：电源的外电压关系：IrEU