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1、闭合电路欧姆定律,刘伟制作2008.11.20,闭合电路欧姆定律刘伟制作,电 源,+ +,-,v,F电,F非,W电0,EP,W非0,化学能转化为电势能,外电路中，电场力是做正功的，电荷的电势能减小,电 源 +-+vF电F非W电0化学,电 源,实际电源结构,+ +,v,F电,F非,F阻,wf0,消耗电能,电 源实际电源结构 +vF电F非F阻wf0消耗电能,普通电源的等效,等效于,U外,E,U内=Ir,+ -,- +,U外=,E-U内=E-Ir,串联关系,普通电源的等效普通电源等效于理想电源内阻rU外EU内=Ir+,总 结,E=U外+U内 =U外+Ir =IR+Ir =I(R+r),外电路为纯电阻
2、,因为内电路为纯电阻,总 结 E=U外+U内成立条件:外电路因为内电路为,电路中的电流,I总=E/R总 =U外/R外 =U内/r可见：当电路电阻增大时，总电流是减小的！,电路中的电流I总=E/R总,思 考：,一电源，电动势E=2V，内阻r=0.5欧姆。在2s时间内有2C电量流过。 求：（1）非静电力做功多少？ （2）电源发热量为多少？ （3）电源对外做功多少？,思 考：一电源，电动势E=2V，内阻r=0.5欧姆。,思 考 ：,1.电源处于断开状态时，为何U外=E？2.而当电路处于闭合状态时，为何U外E?,思 考 ：1.电源处于断开状态时，为何U外=E？,闭合电路的一个重要问题：动态分析,当串联
3、电路中的一个电阻增大时，总电阻增大！,当并联电路中的一个电阻增大时，总电阻,也增大！,混联电路中的任一个电阻增大时，总电阻都增大！,闭合电路的一个重要问题：动态分析当串联电路中的一个电阻增大时,推 论：,任意一个电路中，只要某部分的一个电阻增大，则电路的总电阻必然增大！,推 论：任意一个电路中，只要某部分的一个电阻增大，则电路,例 题：,a b,R1,R2,E r,p,例 题：a V1V2A2A1R1R2E p,例 题：,a b,R1,R2,E r,p,例 题：a V1V2A2A1R1R2E p,动态分析方法：,先判断电路中变化的电阻是增大还是减小！如：R,U外,R总,I总,U内,动态分析方法
4、：先判断电路中变化的电阻是增大还是减小！U外,动态分析规律总结：,可用四个字来概括：“串反并同”记忆方法：“并”与“同”似有近意，“并肩同行”或“羊肉串拿反了，并且手被烫疼了！”,动态分析规律总结：可用四个字来概括：,思 考,+,-,A。电压表V2的正接线柱应接右边探针,B。当P向左滑时，V1示数减小,C。当P向右滑时，V2示数增大,D。无论P向左或向右移动，V1、V2示数之和不变,思 考V2+-A。电压表V2的正接线柱应接右边探针B。当,例 题,R1,R2,E r,S,例 题AVR1R2E rS,R1,R2,E r,例 题,S,S闭合时，电压表示数为1.6V，电流表示数为0.4A.当S断开时
5、，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势。,AVR1R2E r例 题SS闭合时，电压表示数为1.6,深入理解闭合电路的十个图象,一、U-I关系图象,短路状态,外电压与总电流的关系：,U外=E-Ir,U内=Ir,开路状态,内电压,深入理解闭合电路的十个图象一、U-I关系图象图1短路状态短路,二 、U-R关系图象,深入理解闭合电路的十个图象,U,R,0,短路状态,断路状态,r,U=E-Ir =E-Er/(R+r) =E1-r/(R+r)=E.R/(R+r),二 、U-R关系图象深入理解闭合电路的十个图象0图2UR0短,深入理解闭合电路的十个图象,三、 I-R关系图象,I,R,I=E/(
6、R+r),深入理解闭合电路的十个图象0图3开路状态短路状态三、 I-R,深入理解闭合电路的十个图象,四、P-R关系图象,P总=E2/(R+r),P外=I2R=E2. R/(R+r)2,P内=I2r=E2 r/(R+r)2,令E=2V，r=1欧,深入理解闭合电路的十个图象0图4总外内外rPR四、P-R关系,深入理解闭合电路的十个图象,五、P-U关系图象,P,U,0图5总外内深入理解闭合电路的十个图象五、P-U关系图象PU,深入理解闭合电路的十个图象,六、P-I关系图象,P,U,外,E2/r,E2/4r,E/2,E,0图6总外内深入理解闭合电路的十个图象六、P-I关系图象PU,深入理解闭合电路的十
7、个图象,七、效率-R关系图象,效率,R,0图7开路状态短路状态1深入理解闭合电路的十个图象七、效率-,深入理解闭合电路的十个图象,八、效率-U关系图象,E,U,效率,10图8深入理解闭合电路的十个图象八、效率-U关系图象EU效,深入理解闭合电路的十个图象,I,效率,九、效率-I关系图象,深入理解闭合电路的十个图象10图9I效率九、效率-I关系图象,深入理解闭合电路的十个图象,0,60,50,40,30,1,2,3,4,5,6,120,80,40,图10,十、组合图象,如图10所示的图线表示某电池组的输出电压与电流的关系(图线)，图线表示其输出功率与电流的关系(图线)。则下列说法正确的是( ) A。电池组的电动势为60VB。电池组的内阻为10欧C。电流为2.5A时，外电路的 电阻为14欧D。输出功率为80W时，输出电压可能为40V,U/V,I/A,P/W,20,10,ABCD,深入理解闭合电路的十个图象06050403012345612,请自己推导关于闭合电路的十个图象,请自己推导关于闭合电路的十个图象UI0一0UR二0三IR0四,
