(
课件网) 12.2 闭合电路的欧姆定律 （1）闭合电路由哪几部分组成？在内、外电路中电流是怎样的？ （2）从做功的角度分析在外电路中正电荷受什么力作用？做什么功？功能如何转化？内电路呢？ 问题引入： + + + - - - + + + + + + + + + 抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 不同的抽水机抽水的本领(举起高度)不同使单位质量的水所增加的重力势能不同 不同的电源非静电力做功的本领不同使单位正电荷所增加的电势能不同 电源 一、电动势 1、定义：电动势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. 2、公式： 3、单位： 伏特（V） 1V=1J/C 4、标量 W：非静电力做的功 q ：电荷量 6、特点：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关, 跟电源外部电路无关。 5、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。 思考与讨论： 1、部分电路欧姆定律的内容是什么？ 2、闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢？ 设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I， ①写出在t时间内，外电路中消耗的电能Q外的表达式？ ②写出在t时间内，内电路中消耗的电能Q内的表达式？ ③写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的表达式？ 根据能量守恒定律它们之间有什么关系？ 二、闭合电路欧姆定律及能量分析 结论：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的能的总和。 W=Q外+Q内 EIt=I2Rt+I2rt 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，叫做闭合电路欧姆定律。 2、公式： 3、适用条件： 外电路是纯电阻的电路. 二、闭合电路欧姆定律及能量分析 4、说明： (1) 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压。 (2) 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压。 (3) 适用于纯电阻电路。 E=U外+U内 = U外+Ir 适用于任何电路。 E=IR+Ir 三、路端电压与负载的关系 U外=I R外= E R外+r ? R外 = E 1+ r R外 1、当R外增大时， U外也随之增大 2、当外电路断开时, R外=∞, U外=E 讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小 3、当外电路短路时, R外=0, U外=0,I短= 很大，一般情况下不允许外电路短路。 4、路端电压随电流变化的U-I图像 ①图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势E. ②图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流I短=E/r. ③图线斜率值(tan?)表示电源的内电阻r=△U/△I. U = E-I r 知:U是I 的一次函数 1、电源的总功率P总=IE 2、内耗功率：P内=I2r 3、输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外 当外电阻为纯电阻电路时 当R外=r时,P出最大，且最大值为 P出m= E2 4r (R外+r)2 = E2 +4r (R外-r)2 R外 P出=I2R外= E2R外 四、电源的三个功率以及关系 5、电源效率与电阻的关系 由上可知,R增大时电源效率提高。 当R=r时,电源输出功率最大,但效率只有百分之五十。 6、闭合电路的U-I图象 U o I E U0 M（I0,U0） β α b a N I0 Im 1）右图中a为闭合电路的U-I图象；b为部分电路(外电阻)的U-I图象。 2）两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的路端电压与电流。 3）a的斜率的绝对值表示电源内阻的大小、b的斜率的绝对值表示接入电路中外电阻的的大小。 4）图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。 当两个斜率相等时（即内、外电阻相等）图中矩形面积最大，即输出功率最大。 五、欧姆表的原理 2、设计出改装的原理图 r A B E R1 1、利用电流表测量电阻的原理是什么？ （欧姆表） 3、欧姆表盘的刻度是均匀的吗？ 由于I和Rx是非线性关系，所以刻度不均匀，由于是减函数 ... ...
