高二物理闭合电路欧姆定律课件课件_人教版

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12.2 闭合电路欧姆定律第二课时(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)

2.动态电路分析的两种常用方法
(1)程序法： R局
增大
减小
→ R总
增大
减小
→ I总
减小
增大
→ U总
增大
U分
→
I分
减小
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动
变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
02. 一个常用结论——串反并同
高中物理必修第三册
1.“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流
4r
R
功率最大,但效率
P
Pm
只有百分之五十。
2
E

4r
O
r
R
2
E
当R r时，Pm
4r
（外电阻为纯电阻电路）
第三部分
闭合电路
动态分析
高中物理必修第三册
01. 动态电路的特点与分析方法
1.动态电路的特点
断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻
增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变
化。
100%
100%
r
I (R r)
Rr
1
R
r
R增大时电
源效率提高
高中物理必修第三册
02. 电源的最大输出功率
输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外
当R=r时,电源输出
5.电源最大输出功率：
2
E R
P出 IU I R
(R r)2
2
E2

(R r)2
功率和效率
高中物理必修第三册
01. 闭合电路的功率和效率
1．电源提供的功率： P总 IE

物理选修3-1人教版2.7闭合电路欧姆定律(共49张ppt)

学生分组讨论，各小组汇报交流
第一种方法：原理：E=I(R+r) 由此可知需要测量两组对应的电流和电阻即可。器材：一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)
A R
E.r
S1
S2 A
R1 R2 E.r
学生实验：用一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)测量电源电动势和内电阻。
第二种方法：
原理：
E I( R r ) U ( R r ) U Ur
问题1：在如图所示的电路中，若电阻R增大，路端电压U怎样变化？
有三种结论及分析方法，你认为是否正确，说说为什么？
E.r
(1)电阻R增大，由U=IR可知R增大，路
R
端电压U增大。
(2)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，路端电压U减小。
(3)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，但R增大，所以结果不定。
R
Rr 1 r
所以：R增大，U增大
R
反之，R减小，U减小
讨论：
当R= 时,电压U等于多少?电路处于什么状态?当R＝0 时,电压U等于多大?电路处于
什么状态?
思考：如果要作出U—I关系图线，是一条什么样的图线？
U/V
1.是一条过原点的直线吗?为什么?
3a
2. 52
2.图中交点a对应什么电路状态? 3.图中交点b对应什么电路状态?
(1) I = 0.8A U=3.2V (2) I=1.18A U=2.8V 思考：外电阻的变化总能引起哪些量发生变化？外电阻的变化引起总电流和路端电压发生变化
E.r R1 R2
方案2：实验：分别测新、旧电池两端的电压。并分别与小灯泡连接，使小灯泡发光，观察小灯泡的亮度。

高中物理人教版《闭合电路的欧姆定律》PPT上课课件

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闭合电路的动态分析
如图所示，若变阻器从a端移动到b端时，为什么并联的阻值逐渐减小时，小灯泡的亮度会逐渐变暗？
b
a
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闭合电路的欧姆定律
1 ) 假设电阻的阻值为R，试写出 E 与U外、r、I 的关系式?
2 ) 若将电阻R改成内阻为R的电动机， E=Ir+U外和 E=Ir+IR是否都适用？
U外
R
Er I
U外 M R
Er I
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闭合电路的欧姆定律
电流
E
I=
外总电阻
R+r
适用条件：纯电阻电路
说明：
电动势电源内阻
U外
R
Er I
① U外=IR 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压 ② U内=Ir 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压
U/V
电源电动势E
内阻 r = ΔU ΔI
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短路电流I短
0ห้องสมุดไป่ตู้
I/A
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《闭合电路的欧姆定律》PPT课件

和内电阻。
1
R1
2
思考：把电流表改为电压表
能否测电动势和内阻？

R2

A
谢
谢
内
外
2.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。
（2）表达式：

=
+
（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
E r
S
V
A
R
对某一给定的闭合电路来说，电流、
路端电压、内电压随外电阻的改变
三、路端电路与负载的关系
1.路端电路与电压的关系
公式（对纯电阻电路）
外 =
（ 1 ）当外电路断开时，

＝
=

+
+
→ ∞， = 0，内 = 0，外 = ，

此为直接测量电源电动势的依据。

2
（ 2 ）当电源两端短路时，
＝0， = Τ ， = 0 , 内 = 。
由于r 很小，电路中电流很大，容易烧坏电源。
绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起
。

外电压
内电压

新知讲解
三、路端电路与负载的关系
2.路端电路与电流的关系
设电源的电动势＝3，内阻
＝2 。请根据路端电压与电流

的关系式= − r，以为纵坐
标，为横坐标，作出－图像，
而改变，变化情况如下：
变化情况

=
+
内 =

闭合电路欧姆定律课件(共13张PPT)

闭合电路的欧姆定律
路端电压随负载的变化情况；
闭合电路中的电流跟电源电动势成外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线、开关等；
一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。如下图所示：逐一闭合开关，灯泡
比，跟内外电阻之和成反比。的本领大小的物理量。
的本领大小的物理量。一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。电动势: 电源的电动势在数值上等于电源没有接路端电压随负载的变化情况；的本领大小的物理量。直线的倾斜程度代表电源的内阻r，外电压：外电路两端的电压，通常称为路端电压,用U外表示；
闭合电路欧姆定律课件
第一页，共13页。
电动势
电动势: 电源的电动势在数值上等于电源没有接
入电路时其两极间的电压。用字母E表示，单位：V
电源的电动势由电源本身性质决定。一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。
物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电能
的本领大小的物理量。
第二页，共13页。
第三页，共13页。
第十一页，共13页。
感谢各位老师指闭合开关，灯泡的亮度会不会发生变化？
第十三页，共13页。
第九页，共13页。
直线与纵轴的交点表示电源的电动势E；直线与横轴的交点表示短路电流；
直线的倾斜程度代表电源的内阻r，
且r=E/I短
第十页，共13页。
小结
电源电动势：等于电源没有接入电路时电源两
极间的电压。闭合电路中，电动
势等于内外电压之和。
闭合电路的欧姆定律：I=E/(r+R) 路端电压随负载的变化情况；
第四页，共13页。
外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线、开关等；
内电路：电源内部的电路；

闭合电路的欧姆定律课件-高二物理人教版(2019)必修第三册

R I 负载
根据 I E 可知，外电阻变大，电路电流减小 Rr
E，r S
2、电路电流减小，电路内、外电压会怎样变化，依据是什么？
根据 U内 Ir 可知，电路电流减小，内电压减小根据 E U外 U内可知，内电压减小，外电压（路端电压）增大
三、路端电压和负载的关系
3、若负载电阻趋近于无穷大，外电压会有什么特点？
EIt I 2Rt I 2rt
I
R
E，r S
二、闭合电路欧姆定律
5、将以上方程化简，你能得到闭合电路的什么规律？从电路中电势变化的角度如何理解所得规律？
EIt UIt I 2rt E U Ir EIt I 2Rt I 2rt E IR Ir
I
R
E，r S
电动势
外电路电势降落
二、闭合电路欧姆定律
☆导入新课
观看演示视频，想一想：电源的电动势和内电路、外电路的电势降落有什么关系？如何从能量角度证实这一关系？
二、闭合电路欧姆定律
☆交流讨论
1、在一个稳定的闭合电路中，若电源的电动势为
I
R
E，电路中电流为I，电源能为电路提供的总能量
如何表示？
E，r S
根据电动势的定义，非静电力做功使得其他形式的能（如化学能）
R
电路有什么特点？
I 负载
负载电阻趋近于无穷大，电路电流趋近于零，内电
压趋近于零，外电压趋近于电动势 ——断路
E，r S
4、若负载电阻为零，外电压会有什么特点？电路有什么特点？
负载电阻为零，外电压为零 ——电源短路
三、路端电压和负载的关系
5、根据以上分析，你能否画出路端电压和电路电流的关系图像？
I

欧姆定律PPT课件(人教版)

计算电流
三、欧姆定律的简单计算
【例题1】一辆汽车的车灯接在12 V电源两端，灯丝电阻为30 Ω，求通过灯丝的电流。
解：根据欧姆定律得
Ⅰ= _U_ = 1_2_V_ = 0.4A R 30 Ω
答：通过灯丝的电流是0.4A。
I U 及串联电流规律的综合应用 R
【例题2】
如图，已知L1 的电阻为20 Ω， L2的电阻为30Ω，闭合开关，电压表的示数为3V,求通过L2的电流。
欧
公式的变形
姆
定
I
=
_U__ R
律
• U=IR 主要用于已知电流和电阻求电压. 拓展：能否说电压与电流成正比呢？
•R
=
U__ I
主要用于已知电压和电流求电阻.
拓展：能否说电阻与电压成正比，与电
流成反比呢？
例5：定值电阻R1和R2的电流随其两端电
压变化的I-U图线如下图所示，则依图可以
判定（ B ）提问：1、两条过原点倾斜直线反应
规律性结论，即欧姆定律
二、欧姆定律
1、内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2、公式：I=
式中的
I 表示电流，单位是安培（A）； U 表示电压，单位是伏特（V）； R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
I U R
由此式可得，导体中电流
与两端电压成正比与其电阻成反比
欧姆定律表达式
义务教育教科书物理九年级全一册
第十七章欧姆定律
第2节欧姆定律
一、温故知新
1、通过导体的电流与导体两端电压的关系？
电流与电压成正比 2、通过导体的电流与导体本身电阻的关系？
电流与电阻成反比

物理人教版(2019)必修第三册12.2闭合电路的欧姆定律(共25张ppt)

①什么是电源？它的作用是什么？
通过非静电力做功把其它形式的能转换成电能的装置。
②电源电动势的概念?物理意义?
定义：在电源内部非静电力把单位正电荷
W非
从电源的负极移到正极所做的功。
E q
意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领
③我们前面学过的欧姆定律内容？
V
导体
A
I U R
部分电路的欧姆定律
问题：闭合电路中的电流与哪些因素有关？如何计算？
闭合电路:
外电路
①构成：用导线把电源、用电器连成一个闭合电路
②外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路.
③内电路:电源内部是内电路.
内电路
思考与讨论
1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？
Q外=I2R t
2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路
内电路电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
常见非静电力
非静电力是化学作用非静电力是电磁作用
电源内部非静电力克服电场力做功把其他形式的能转化为电势能
思考：
电动势
不同的电源中，非静电力做功的本领相同吗？
1、引入目的：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。
2、度量方式： E W q
。
解：根据全电路欧姆定律，可列出方程:
S1
R1
E I1R1 I1r E I2R2 I2r
2
A
R2
Er
消去E ，可得电源的内电阻为
r I1R1 I2 R2 I2 I1
0.20 8.0 0.30 5.0 1.0 0.30 0.20
电源的电动势为
E I1 R1 I1r

12.2 闭合电路欧姆定律第一课时(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)

作一小时，而在工作时的电流不一定为500mA，故C错误；
D．该电池的容量为500mA ⋅ h，根据 = 可知，若电池以10mA的电流工作，
可用50h，故D错误。故选B。
05.
高中物理必修第三册
例题精选
例题3
如图所示的电路中，已知电源的电动势 = 1.5V，内电阻 = 1.0Ω，电阻 =
2.0Ω，闭合开关S后，电路中的电流等于（
A．0.5A
B．1.5A
C．3.0A
D．5A
）
【参考答案】A
06.
高中物理必修第三册
例题解析
解析
闭合开关S后，根据闭合电路欧姆定律可得

1.5
=
=
A = 0.5A
+ 2+1
故选A。
07.
例题精选
高中物理必修第三册
例题4
(多选)如图所示的电路中，电源的电动势为3.2V，电阻的阻值为30Ω，小
闭合电路
W
E
q
电动势
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
。
适用范围：外电路
欧姆定律
E=IR+Ir
为纯电阻的电路
E=U外+U内
E
I
Rr
01.
高中物理必修第三册
例题精选
例题1
锂离子电池主要依靠锂离子 Li+ 在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电
第一部分
闭合电路
01. 闭合电路
高中物理必修第三册
由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路（closed circuit）。

4.1闭合电路欧姆定律课件高二上学期物理

由闭合电路欧姆定律，可得路端电压 U = E - Ir
讲授新课
可见，当外电路的电阻 R 增大时，电路中电流 I 减小，路端电压 U 增大；反之，当外电路的电阻 R 减小时，电路中电流 I 增大，路端电压 U 减小。
当外电路断路时，I = 0， U = E，即外电路断路时的路端电压等于电源的电动势。运用这一知识，可用电压表直接接在电源两端粗略测出其电动势。在电压表与电源构成的回路中，电压表电阻很大，近似断路，但电路中仍会有微弱电流通过，由于电源有内阻，用电压表只能粗测电源的电动势。电压表内阻越大，测量结果越精确。
典例精析
分析开关 S 拨到位置“1”和位置“2”两种状态，可视为两个闭合电路。因此，可列出两种状态下的闭合电路欧姆定律方程。解开关拨到位置“1”时
开关拨到位置“2”时
典例精析
解将已知条件代入以上方程，联立并解之得 E = 3 V，r = 1 Ω
讨论本题提供了一种测电源的电动势和内阻的误差。
讲授新课
由以上实验可知，虽然两组电源的电动势都为 6 V，但电流和电压测量出的结果却不一样，这说明电源内部有电阻，简称内阻。电源的内阻会影响闭合电路中电流的大小。
讲授新课
讲授新课
由部分电路欧姆定律可得将它们代入上式，可得 E = IR + Ir
或
讲授新课
讲授新课
此式表明，流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电阻之和成反比。这个结论称为闭合电路欧姆定律（Ohm law of closed circuit）。该定律是由德国物理学家欧姆（G. Ohm，1789—1854）在实验中总结出来的。
情境导入
你想过没有，为什么干电池、蓄电池、发电机等电源能使电路保持一定的电压并形成电流？本节，我们先学习一个描述电源特性的物理量——电动势，然后探究闭合电路所遵循的规律.

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I1 R R1
a
b R2 I2
9.如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b 移动时：( A ) A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少 B、伏特表V的读数增大，安培表A的读数增大 C、伏特表V的读数减少，安培表A的读数减少 D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大
解：由B的图线可以求出B的电阻为R=1Ω 由A与纵轴交点，可以看出电源电动势为E=3 V 与横轴交点，表示短路电流I=E/r=6, 即r=0.5Ω
E 3 I 2 A R r 1 0.5
电源的输出功率为
P=UI=2×2=4W
例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r 恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向 b端滑动,则( A ) A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大
思考
1、欧姆定律表达式 I=U/R 2、此公式的适用条件
纯电阻电路
3、电源的作用保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
闭合电路的欧姆定律
各种电池
实验研究
V
几个概念
内电路内电路外电路
r:内阻
R:外阻
I E
内电阻 U内
外电阻 U外
E=U外+U内
例1、在如图所示的电路中，电源的电动势为 1.5V,内阻0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压。
通过灯泡的电流灯泡两端电压
U IR 0.3 8 2.4V
灯泡消耗的电功率
P UI 2.4 0.3 0滑动片，观察电流表和电压表的示数如何变化？
例2.许多人造卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板的开路电压是600μ V，短路电流是 30μ A。求这块电池板的内阻。解:开路电压的大小等于电源电动势,即
解: 由闭合电路欧姆定律
R
E 1.5 I 1 A R r 1.38 0.12
路端电压为
E,r
U=IR=1.38V
1、电源的电动势为2V，外电阻为9Ω时，路端电压为1.8V，求电源的内电阻？
R
解: 电路中电流为
E,r
U 1.8 I 0.2 A R 9
内阻为
E U 2 1.8 r 1 I I 0.2 U内
U/V
E 6 r 12() I 0.5 U 外 6 0.2 12 R 18() I 0.2
6.0
0
0.2 0.4
I/A
6．如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流 I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流 I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电阻R分别是（ A） A．4W；1Ω B．4W；2Ω C．2W；1Ω D．2W；2Ω
E 6 10 V
短路电流I=E/r,由此可求内阻r:
E 600 10 6 r 20 6 I 30 10
6
3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为 800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为20Ω 的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是 ( ) D A 、 0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V
A
× a R1 b
R2
8、如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,R1和R2 是两个定值电阻,当可变电阻R的滑片向a点移动时,通过R1的电流和I1和通过R2的电流I2将发出的变化是( C )
A. I1变大, I2变小 C. I1变小, I2变大 B. I1变大,I2变大 D. I1变小, I2变小
2、把两节“电动势是1.5V,内阻是1Ω”的干电池串联,给标有“2.4V,0.3A” 的灯泡供电时,通 0.3 过灯泡的电流是＿＿＿A,灯泡两端的电压是 2.4 0.72 ＿＿＿V,灯泡消耗的功率是＿＿＿W
解:
灯泡的电阻 R=U/I=2.4/0.3=8Ω
2E 2 1.5 I 0.3 A R 2r 8 2 1
解:E=800mV=0.8V, 由
E 40 mA得r=20Ω, r
所以:
E 0.8 U IR R 20 0.40V Rr 20 20
4．用图5所示电路，测定电池组的电动势和内电阻，定值电阻R=7.0Ω 。在电键S未接通时，电压表的读数是6.0V；电键S接通后，电压表的读数变为 5.6V。那么电池组的电动势和内电阻分别等于（） A A．6.0V 0.5Ω B．6.0V 1.25Ω C．5.6V 1.25Ω D．5.6V 0.5Ω
解:开路电压就是电源电动势,E=6.0V
内阻和外阻是串联关系流过的电流相同则有
U外
R r 5 . 6 0 .4 7 r

U内
∴r=0.5Ω
5、如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是( ABD ) A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12Ω C.电流为0.2A时的外电阻是28.4Ω D.电源的短路电流为0.5A