教学ppt课件 电源闭合电路的欧姆定律.pptVIP

直线运动 第3部分 电源 闭合电路的欧姆定律 一、电动势ε 二、闭合电路的欧姆定律 三、闭合电路的U-I图线 四、例题 一、电动势ε 1、反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小.数值上等于电路中每通过1C电量电源所提供电能的数值. 2、单位:伏特. A B F非 图1 A B F非 F电 ＋ ＋ _ _ 图2 A B F非 F电 ＋ ＋ _ _ _ + 图3 A B F非 F电 ＋ ＋ _ _ _ + × 图4 二、闭合电路的欧姆定律 1、内容: 闭合电路中的总电流与电源的电动势成正比,与内、 外电路的总电阻成反比. 2、 表达式：I＝ε/(R＋r） →ε＝IR＋Ｉr＝U外＋U内 讨论： a、若R→0时→外电路短路→Im＝ε/r→U路＝0 b、若R→∞时→外电路断路→I＝0→U路＝ε 全电路示意图 公 式：电路中的电流强度I = 适用于外电路为纯电阻电路。 变形式：电源的路端电压 U = E-Ir 适用于外电路为任何电路。 电源的内电路为纯电阻电路，U内＝Ir 外电压与外电阻的关系　　　　　　　　　 注意： 三、闭合电路的U-I图线 随着外电阻的增大，路端电压 将单调增大，关系可由如图图线表示。 闭合电路的U-R图线 能量式：IEt = IUt + I2rt 电源总功率或电源消耗的功率为: P总＝IE 电源提供的功率为:P出＝P总－I2r = IU 电源内电路消耗的功率为:P内＝I2r 电源的效率： η= P出/ P总= IUt/ IEt=R/（R+r) 电源的能量表达式 电源的输出功率讨论： 在纯电阻闭合电路中，当外电阻发生变化时，电源的输出功率会发生相应的变化。 P出 ＝I2R = 当R = r时，P出max = 电源的效率： ＝50％ P出与外电阻R的函数关系可用如图图像定性地表示。由图像还可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2，且 当R＜r时，若R增加，则P出增大，当R＞r时，若R增加，则P出减小。应注意：对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中电流强度的大小。 定值电阻获得最大功率的条件： 当I 取最大值， 可变电阻获得最大功率的条件：R变=r′（r′为等效电源的内阻） 规律归纳： ⑴当外电阻改变，恰有R＝r时，输出功率最大，P=ε2/4R，其效率η恰为50%． ⑵当外电阻改变后，其阻值越接近电源的内阻值,输出功率越大,反之越小.如外电阻由R1增到R2,由于R2比R1更接近内阻值, 所以输出功率P2＞P1 四、例题 例1、如图，若将滑动变阻器的滑片向下滑动时，各电表示数将如何变化？ 1、电路动态分析 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V 的读数为U。当R5的滑动触点向图中a端移动时 A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小 答案：D 2、直流闭合电路定性分析与定量计算 例2、如图,电源内阻不能忽略,R1=5Ω,R2=4Ω,电键S接1时电流表读数为2A,电键S接2时电流表读数可能为下列情况中的:( ) A、 2. 5A B、1.8A C、2.2A D、3.0A C 例3、由一个内阻为5Ω、电动势为10V的电源分别给三个阻值不同的外电阻供电，选择哪个外电阻可使其输出功率最大？（ ） A、 R=8Ω B、R=10Ω C 、R=5Ω D、以上答案均错 C 3、U — I图线 例4、如图，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻的U-I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,则电源的输出功率和电源的效率分别为: A、4W, 33% B、2W, 33.3% C、2W, 67% D、4W, 67% (D) 例5、两个电源的U-I图线如图, 把两个电源分别和外电阻R1和R2构成闭合回路,路端电压分别为U1和U2,电源的总功率分别为P1和P2,输出功率分别为P1和P2,则下列说法正确的是: A、如果R1=R2, 那么肯定U1＜U2, P1＜P2,P1＜P2 B、如果R1=R2, 那么肯定U1＜U2, P1＞P2,P1＞P2 C、如果R1＞R2, 那么肯定U1＞U2, P1＜P2,P1＜P2 D、如果R1＜R2, 那么肯定U1＜U2,