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1、2.7 闭合电路的欧姆定律,一、闭合电路,1、内、外电路用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。,外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路.内电路:电源内部是内电路.,闭合电路,部分电路,内电路,外电路,在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。 在内电路中，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，所以电流方向为负极流向正极,沿电流方向电势升高。,2、闭合电 路的电流方向,内电路与外电路中的总电流是相同的。,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？,内电路,外电路,2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，
2、是多少？,3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功,4、以上各能量之间有什么关系？,3.闭合回路中的能量转化关系,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。,即：,、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反比,、对纯电阻电路,二、闭合电路欧姆定律,说明：,是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压,是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压,外电路两端的电压叫路端电压,、如图电路：,R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,路端电压:,三、路端电压跟负载的关系,、两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路
3、断路时,、路端电压U随电流I变化的图象 （电源的外特性曲线）,（1）图象的函数表达：,（2）图象的物理意义 纵轴上的截距表示电源的电动势E,横轴上的截距表示电源的短路电流,图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害,四、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,得,1电源提供的功率（电源功率）,2电源的输出功率（外电路功率）,3电源内阻上的热功率,4.供电效率：,以纯电阻电路为例讨论：,1、电源的输出功率：,电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，,(2)闭合电路的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，=50%。,(3)供电效率：,(1)当R=r时，电源的输出
4、功率最大,由上式可知，外电阻R越大，电源的效率越高,课堂训练,2、,五、闭合电路的动态问题分析,例题: 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是（ ） A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2,闭合电路中由于局部电阻变化（或开关的通断）引起各部分电压、电流（或灯泡明暗）发生变化，分析这类问题的基本思路是：,闭合电路的动态分析问题,（1）分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象,（2）由局部电阻变化判断总电阻的变化,（3）由 判
5、断总电流的变化,（4）据 判断路端电压的变化,（5）由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分电路电压及电流的变化,如图所示电路，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是( )A、A、B灯都变亮B、A、B灯都变暗C、A灯变亮，B灯变暗D、A灯变暗，B灯变亮,在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0；电阻R1=10，R2=10，R3=30，R4=35；电容器的电容C=100F电容器原来不带电求接通电键K后流过R4的总电量,六、含电容器的电路分析,分析含电容器的直流电路的方法：,（1） 含电容器的支路看成断路,（2）电容器两端的电压与其并联电阻
6、两端电压相等,（3）与电容器串联的电阻看成导线,（4）电容器两端电压升高，电容器充电； 电容器两端电压降低，电容器放电,如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1，电容器的电容C=40F，电阻R1=R2=4，R3=5接通开关S，待电路稳定后，求：（1）理想电压表V的读数；（2）电容器的带电量,七、电路的故障分析,如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（ ） A. R1断路 B. R2断路 C. R3短路 D. R4短路,（1）电路故障特点断路特点：电路发生断路时，电源电压不为零，电流
7、为零。短路特点：电路发生短路时，电路两端电压为零，电流不为零。,（2）电路故障的检测（用电压表检测）,若电路中两点电压不为零，说明电压表有电流通过，则在并联路段之外无断路或在并联电路内无短路,若电路中两点电压为零，说明电压表无电流通过，则可能在并联路段之外有断路或在并联电路内有短路,练习1：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后电灯恰能正常发光，如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，则（ ）,A.L3变亮，L2、 L4变暗B. L2、 L3变亮，L4变暗C. L4变亮，L2 、L3变暗D. L3、 L4变亮，L2变暗,在图示电路中，电源电动势为10V，内阻为1 ，电阻R1为5，电阻R2的最大值为20求：电阻R2为何值时，电阻R2消耗的功率最大？,电阻R2为何值时，电阻R1消耗的功率最大？,功率最值的判断：,可变电阻上消耗的功率,固定电阻上消耗的功率,练习2,
