闭合电路欧姆定律图像.

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闭合电路欧姆定律

闭合电路欧姆定律


《闭合电路欧姆定律》
闭合电路中的功率 1.电源的总功率:P总=EI=IU+IU’=IU+I^2 r=P出 +P内
2.电源内耗功率:P内= IU’= P总- P出 3.电源的输出功率:P出= IU=IE-I^2 r= P总- P内
《闭合电路欧姆定律》
《闭合电路欧姆定律》
《闭合电路欧姆定律》
闭合电路欧姆定律内容 :
闭合电路中的电流跟电源电动势成正比, 跟内、外电路电阻之和成反比,这个结论叫 做闭合电路欧姆定律。
《闭合电路欧姆定律》
闭合电路欧姆定律电路图:
《பைடு நூலகம்合电路欧姆定律》
2.表达式
电流表达式:
E I /(r R)
电压表达式:
E Ir IR
《闭合电路欧姆定律》 3.适用范围 :
由于一般电源的内阻r很小,故外电压U随电流I的变 化不太明显,实际得到的图线往往很平,只画在坐标 纸上的上面一小部分,为充分利用坐标纸,往往将横 轴向上移,如下右图所示的实验图线。此时应注意, 图线与横轴的交点,并非短路电流,不可盲目用它求 内阻,但图线与纵轴的交点仍代表电动势E,图线斜 率的绝对值仍等于内阻r
也可以得到路端电压随外电阻增大而增大的结论。
U IR ER /( R r ) E /(1 r / R)
《闭合电路欧姆定律》
路端电压与电流的关系(U一I图象)
如下左图所示为U一I图象,
《闭合电路欧姆定律》

图线为一条直线,与纵轴交点为电 源电动势与横轴交点为短路电流,直 线的斜率的绝对值等于电源内阻。
外电路是纯电阻的电路。 路端电压U 外电路两端的电压,即电源的输出电压
U E Ir

闭合电路的欧姆定律 课件

闭合电路的欧姆定律 课件

(3)路端电压与R之间的关系(纯电阻电路) ①当R增大时,电流I 减小 ,内电压Ir 减小 电路 断开 ,I=0,此时U= E .
,路端电压U 增大 ;当外
②当 R 减小时,电流 I 增大 ,内电压 Ir 增大 ,路端电压 U 减小 ;当
外电路 短路 时,R=0,I= E ,U=0. r
要点一 闭合电路的欧姆定律的理解和应用
P IE E I R r R r 1 r
R 越高.
[例3] (内蒙古赤峰二中月考)(多选)如图(甲)所示,电源电动势E=6 V,闭
合开关,将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,得到电路中的一
些物理量的变化如图(乙)、(丙)、(丁)所示.其中图(乙)为输出功率与
路端电压的关系曲线,图(丙)为路端电压与总电流的关系曲线,图(丁)为
I短 3
时,滑动变阻器的阻值最大,由图(丁)知电源的最大效率为η=80%,由η= UI = R , EI R r
解得 R=8 Ω;变阻器的滑片 P 在右端 B 时,分别对应 c,b,d 三点.当输出功率达到最大
时 R=r=2 Ω,此时路端电压为 U= ER = 6 2 V=3 V,功率 P= E2 = 62 W=4.5 W,a 点坐
U1 4 根据闭合电路欧姆定律得 E=U1+I1r, 其中 U1=4 V,即 E=4+2r 当开关接 b 时,有 E=U2+I2r 又 U2=5 V,I2=1 A,即 E=5+r. 联立解得 E=6 V,r=1 Ω.
答案:(2)6 V 1 Ω
闭合电路问题的求解方法 (1)分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,电路中有电表时特 别要注意电压表测量哪一部分的电压,电流表测量哪个用电器的电流.有 时还需要将电路改画,使之变为明晰的串、并电路. (2)求干路中的电流:若各电阻阻值和电动势都已知,可用闭合电路的欧 姆定律直接求出;也可以利用各支路的电流之和来求.

2017高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3_1

2017高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3_1
7
闭合电路的欧姆定律
目标导航
学习 目标
1.理解闭合电路的欧姆定律及其公式,知道电源的电动 势等于内、外电路上电势降落之和。 2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表 达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电 源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题。
2.如图所示的电路中,当 S 闭合时,电压表和电流表(均为理想电 表)的示数各为 1.6 V 和 0.4 A。当 S 断开时,它们的示数各改变 0.1 V 和 0.1 A,求电源的电动势和内阻。
解析:当 S 闭合时,R1、R2 并联接入电路,当 S 断开时,只有 R1 接 入电路,此时路端电压增大、干路电流减小。当 S 闭合时,由闭合电 路欧姆定律得
重点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系,电源的电动势与
重点难 内、外电路电压的关系。

3.闭合电路的欧姆定律的应用。
难点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系。
激趣诱思
我们有这样的经验,傍晚是每一天用电高峰时段,万家灯火,但是 灯光较暗;而夜深人静的时候,灯光特别亮,这是为什么?还有,在家用 电器使用中,打开大功率的空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调 后灯又会马上亮起来,这是为什么?
简答:当电路中接入较多的用电器时,由于这些用电器是并联的, 其总电阻会变小,干路中的电流就会很大,由于导线有电阻,在导线上 就有较大的电压降,造成灯泡两端的电压变小,因此灯泡的亮度就变 暗了。
预习导引
1.闭合电路的欧姆定律 (1)闭合电路组成:

闭合电路欧姆定律图像课件

闭合电路欧姆定律图像课件

常见问题分析
图像不准确
可能由于测量误差、设备 故障或数据处理不当导致 。
设备故障
如电源、电阻箱、电流表 或电压表出现故障。
操作不当
如未正确连接电路或操作 顺序错误。
问题解决方案
提高测量精度
使用高精度的测量设备,多次测量求平均值。
检查设备状态
确保所有设备正常工作,无故障。
规范操作流程
严格按照操作步骤进行实验,避免操作失误。
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SUMMARY
闭合电路欧姆定律图 像课件
目录
CONTENTS
• 欧姆定律概述 • 闭合电路欧姆定律图像 • 实验设计与操作 • 问题与解决方案 • 总结与展望
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SUMMAR Y
01
欧姆定律概述
定义与公式
课件内容概述
该课件详细介绍了闭合电路欧姆定律的基本概念、公式、定理及其在电 路分析中的应用。通过图像、图表等形式,使学习者能够直观地理解闭 合电路中电流、电压和电阻之间的关系。
重点与难点解析
课件对闭合电路欧姆定律的重点和难点进行了深入剖析,包括如何理解 和运用公式进行电路分析,以及解决实际问题的技巧和方法。
好地理解电路的工作原理。
实验数据处理
在实验中,可以通过测量不同电阻 下的电流和电压值,绘制出闭合电 路欧姆定律的图像,进而分析实验 结果。
故障诊断
在电路出现故障时,可以通过分析 闭合电路欧姆定律图像的变化,快 速定位故障原因。
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闭合电路的欧姆定律ppt

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2.7 闭合电路的欧姆定律
一、闭合电路:
1、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.
外电路
R
K
部分电路
闭合电路
内电路
E
r
2、闭合回路的电流方向
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。
2、两个特例:
(1)外电路断路时
R ,I 0,U端 E
(2)外电路短路时
R 0,I E / r,U 端 0
3、电源的外特性曲线——路端电压 U 随电流I变化的图象.
(1)图象的函数表达:
U E Ir
(2)图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E. ②在横轴上的截距表示电源的短路电流
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 I Rt
2
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, 是多少? 2
Q内 I rt
外电路
R
K
3、电流流经电源时,在时间t内 非静电力做多少功
内电路
E
W Eq EIt
4、以上各能量之间有什么关系?
I
Rr
E IR Ir
说明:
U 外 IR 是外电路上总的电势降落,
习惯上叫路端电压
U内 Ir 是内电路上的电势降落,
习惯上叫内电压
E U外 U内
三、路端电压跟负载的关系
外电路两端的电压叫路端电压. 1、如图电路:

闭合电路的电压电流图象

闭合电路的电压电流图象

闭合电路的U-I图像1.电源路端电压U与电流I的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir,E和r可认为是不变的,作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线,.依据公式或图线可知:(1)路端电压随总电流的增大(2)电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于在图象中,U—I图象在纵轴上的表示电源的电动势(3)路端电压为零时,即外电路短路时的电流I=.图线斜率绝对值在数值上等于2.导体的伏安特性曲线图像的斜率表示3再同一坐标系画出.电源路端电压与电流的关系图与导体的伏安特性曲线,其交点表示例1 图(a)为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知。

两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这根曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻).(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12V的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.(2)如图(b)所示,将两个这样的灯并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V 的电源上,求通过电流表的电流值以及每个灯的电阻值.1.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2.内阻r1>r2C电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变量相同时,电源2的路端电压变化较大2.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为( )A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.8Ω3.如图2所示,直线A为电源的U—I图线,直线B为电阻R的U—I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是 ()A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W4如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为 2.0Ω,则这只定值电阻的阻值为______Ω。

人教版(2019)高一物理必修三12.2闭合电路的欧姆定律课件(共52张PPT)

人教版(2019)高一物理必修三12.2闭合电路的欧姆定律课件(共52张PPT)
第十二章 电能 能量守恒定律
2.闭合电路的欧姆定律
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[学习目标] 1.理解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。 2.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律。(重点)3.理 解内、外电压,理解闭合电路的欧姆定律。(重点)4.会用闭合电路的 欧姆定律分析路端电压与负载的关系,会进行相关的电路分析和计 算。(难点)
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C [电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化 为电势能本领的物理量,电动势越大说明这种转化本领越强,但不 能说明储存的电能越多,故选项 A、B 错误,C 正确;闭合电路中电 源两端电压大小等于外电压大小,故选项 D 错误。]
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3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为 800 mV,短路电流 为 40 mA。若将该电池板与一阻值为 20 Ω 的电阻连成一闭合电路, 则它的路端电压是( )
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1.下列关于电动势的说法正确的是( ) A.电动势就是电势差,也叫电压,单位是 V B.电动势大的电源做功一定多 C.电动势大的电源做功一定快 D.电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
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D [电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本 领,其大小只决定于电源本身的性质,与外电路无关,而电势差是 由电源和外电路共同决定的,并不是不变的,A 错误;电源的电动 势大,不一定做功就多,还有可能不做功,如电源没有接入外电路 时做功为零,B 错误;电源做功的快慢不仅仅由电动势决定,而是与 通过电源的电流的大小来共同决定的,即 PE=EI,C 错误;电动势 的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功,即电源向外所提 供的能量,D 正确。]
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(4)运用 U 内=I 总 r 判断 U 内的变化。 (5)运用 U 外=E-U 内判断 U 外的变化。 (6)运用电学公式定性分析各支路相关量变化。

闭合电路欧姆定律的图象法

闭合电路欧姆定律的图象法

闭合电路欧姆定律的图象法一、两种U-I图象高中物理教材中为我们提供了两种U-I图象:1、电阻中的电流随两端电压变化规律的U-I图象.根据U=RI可知,U是I的正比例函数斜率k=tgθ=R(如图1所示).由此图象可以看出:(1)当电阻一定时,电流I随电压U成正比变化.(2)当电压一定时,如果R增大,则直线的斜率也增大,由图中知通过R的电流却减少.(3)电阻R上消耗的功率P=UI,因此可用阴影部分的面积来表示,而且可以直观地看出当电压一定时,电阻越大,阴影部分的面积越小,即功率越小2、用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻提供了闭合电路欧姆定律的U—I图象.根据U=E-Ir,U是I的一次函数,(如图2所示)(1)直线与U轴交点A,表示了当I=0时的路端电压U的值,由U=E-Ir 知,当I=0时,U=E.又由外电路开路时的路端电压.在图象上是直线在U轴上的截距.(2)直线与I轴的交点B,表示了当U=0时的电流,而欲使U=0.只线斜率的负值.以上两种U—I图象虽然能表现出物理内容,但不能反映出U、I与外电阻R的关系.本文拟对此图象作以改进,更好地为教学服务.二、U—I图象的改进要反映当外电阻为R时的路端电压U和回路中的电流I,必须同时满足:U=E-IrU=RI两个方程,在图象中,两直线交点的纵坐标就是路端电压,横坐标就是电流.为此我们将上述两种U—I图象合并在一个坐标系中.并且为了表示内电路的压降,我们令U轴O点向上表示路端电压U外、O点向下表示内压降U内,由于U内=Ir,所以内压降的图象也是过原点斜率经这样改进之后,图象中不仅能直观地看出电源电动势和内电阻,而且还能反映以下内容.1、路端电压U外和内压降U内图中CE=Itgθ=IR.故线段CE可表示路端电压U外.图中ED=Itg=Ir,故线段ED可表示内压降U内.而且,AODC是平行四边形.OA=CD,即E=U外+U内正满足闭合电路欧姆定律.2、U外和U内随外电阻R的变化规律我们知道当外电阻R变化时,路端电压U外、内压降U内以及回路中的电流I都将发生变化.这一变化规律可以用闭合电路欧姆定律来直此U内=Ir减小,又根据U外=E-Ir可知路端电压U外必将增大。

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从B→C时,β角越大,电流越小,电源的总功率越小,图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”减小,电源的
输出功率减小,选项D正确。
5
3、硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端 电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图象.在该光照强度下将它们
6
解决非线性元件问题
例2、在如图1所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种
小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.当开关闭合后,下列判断正确的是( ACD)
A.灯泡L1的电阻为12Ω B.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 C.灯泡L1消耗的电功率为0.75W D.灯泡L2消耗的电功率为0.30W 解:A、C:当开关闭合后,灯泡L1的电压U1=3V,由图读出其电流I1=0.25A,则灯泡L1的电阻R1=U1 /I1=12Ω,功 率P1=U1I1=0.75W,故A正确,C正确; B、D:灯泡L2、L3串联,电压U2=U3=1.5V,由图读出其电流I2=I3=0.20A,灯泡L2、L3的功率均为 P=UI=1.5V×0.20A=0.30W,故B错误,D正确;
D、根据P=UI可知,a消耗的功率,b消耗的电功率P2=0.125×0.4=0.05W,所以a、b消耗的电功率的比值为 大于4;1,故D错误
8
2、如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从左端滑到右端的过程中,两电压表的读数 随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.24以下时,电动机没有发生转动.不考虑 电表对电路的影响,以下判断正确的是( B )
P
O
θ
I短 I
2
电源输出功率:P出= EI- I2r
O
I
2
U-I图像:
例1、如图,直线b为电源图象,直线a为电阻R的图象,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输
出功率和电源的效率分别是( AB )
A.电源的效率为67% C.电源的输出功率为2W B.电源的输出功率为4W D.电源的效率为33.3%
解:两图像交点含义是:交点纵坐标值是路端电压U、横坐标值是干路电流I。 则电源的输出功率P出=UI = 4w。
电源效率: P出 UI R P总 EI R r
由图像可得:a的斜率是R=1Ω;b的斜率大小是 r = 0.5Ω。所以η = 67%
3
练习:
1:如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象,下列判断正确的是( D )
A.电路中电源电动势为3.4V
B.电动机的输出功率最大为0.54W C.电动机的内阻为2Ω D.变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小
解:A、由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以最上面的图线
表示V2的电压与电流的关系.此图线的斜率大小等于电源的内阻,r=(3.4-3.0)/0.2 = 2Ω。当电流 I=0.1A时, U=3.4V,则电源的电动势 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V,故A错误 BC、由图可知,电动机的电阻rM=(0.8-0.4)/0.1=4Ω。当I=0.3A时,U=3V,电动机输出功率最大,最大为 P=UI﹣I2rM=3V×0.3A﹣(0.3A)2×4Ω=0.54W,故B正确,C错误; D、变阻器向右滑动时,R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压增大,则V2读数逐渐增大,故D错误
D.灯泡a、b的电功率之比为4:1
解:A、b和c并联后与a串联,b和c的电压相同,则电流也相同,a的电流为b电流的2倍,由于灯泡是非线性元 件,所以a的电压不是b电压的2倍,故A错误; B、根据图象可知,当电流为0.25A时,电压U=3V,所以P=UI=0.75W,故B正确; C、b的电流为0.125A,由图可知,此时b的电压0.4V,根据欧姆定律可知,b的电阻Rb= ,故C错误;
辽宁“和教育”名师直播课
高一年级 物理 2017年8月
闭合电路欧姆定律经常涉及到U-I图像和P-I图像
根据闭合电路欧姆定律:U = E- Ir 可知:U-I图像中,与纵轴的截距为电动势、 与横轴截距为短路电流、斜率为电源内阻
U E
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
根据功率与电流关系:
电源总功率:P电= EI
电源内功率:P内= I2r
组成闭合回路时,硅光电池的内阻为( A )
A. 8.0Ω B. 10Ω C. 12Ω D. 12.5Ω
解:由欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,E=U,由a与纵轴的交点读出电动势为 E=3.6v.根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为2v,则内阻
U内 3.6 - 2 r 8 I 0.2
4
2、如图5所示,U-I图线上, a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α =β ,则下
列说法中正确的是( AD )
A.在b点时,电源有最大输出功率 B.在b点时,电源的总功率最大
C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大
D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小 解:A、B:电源的输出功率P出=UI ,由数学知识可知,P出等于图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”,由图 可知,在b点时“面积”最大,电源的输出功率最大,选项A正确;电源的总功率P电= EI,在b点时I不是最大,电源 的总功率不是最大。 C、D:从A→C时,β角越大,电流越小,电源的总功率越小,但图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”增大 ,电源输出功率增大选项C错误;
A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1<I2 B.电动势E1=E2,内阻r1>r2 C.电动势E1>E2,内阻r1<r2 D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大 解:A.U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,与I轴的交点表示短路电流,故电 动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2,故A错误; B、C.U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,斜率表示内阻,电动势E1=E2,内阻 r1<r2,故B、C错误 D.电动势E1=E2,内阻r1<r2,根据U=E﹣Ir可知,当两电源的工作电流变化量相同时, 电源2的路端电压变化大,故D正确;
7
练习:
1、如图甲所示的电路中,a、b、c是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已 知图线过点(0.4,0.125),闭合电键后流过电源的电流为0.25A,则下列说法正确的是( B )
A.灯泡a两端的电压为b两端的电压的2倍 B.灯泡a的功率为0.75 W C.灯泡b的阻值为12Ω
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