高二物理闭合电路欧姆定律课件课件_人教版
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12.2 闭合电路欧姆定律第二课时(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)
2.动态电路分析的两种常用方法
(1)程序法： R局
增大
减小
→ R总
增大
减小
→ I总
减小
增大
→ U总
增大
U分
→
I分
减小
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动
变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
02. 一个常用结论——串反并同
高中物理必修第三册
1.“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流
4r
R
功率最大,但效率
P
Pm
只有百分之五十。
2
E
4r
O
r
R
2
E
当R r时，Pm
4r
（外电阻为纯电阻电路）
第三部分
闭合电路
动态分析
高中物理必修第三册
01. 动态电路的特点与分析方法
1.动态电路的特点
断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻
增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变
化。
100%
100%
r
I (R r)
Rr
1
R
r
R增大时电
源效率提高
高中物理必修第三册
02. 电源的最大输出功率
输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外
当R=r时,电源输出
5.电源最大输出功率：
2
E R
P出 IU I R
(R r)2
2
E2
(R r)2
功率和效率
高中物理必修第三册
01. 闭合电路的功率和效率
1．电源提供的功率： P总 IE
(1)程序法： R局
增大
减小
→ R总
增大
减小
→ I总
减小
增大
→ U总
增大
U分
→
I分
减小
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动
变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
02. 一个常用结论——串反并同
高中物理必修第三册
1.“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流
4r
R
功率最大,但效率
P
Pm
只有百分之五十。
2
E
4r
O
r
R
2
E
当R r时，Pm
4r
（外电阻为纯电阻电路）
第三部分
闭合电路
动态分析
高中物理必修第三册
01. 动态电路的特点与分析方法
1.动态电路的特点
断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻
增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变
化。
100%
100%
r
I (R r)
Rr
1
R
r
R增大时电
源效率提高
高中物理必修第三册
02. 电源的最大输出功率
输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外
当R=r时,电源输出
5.电源最大输出功率：
2
E R
P出 IU I R
(R r)2
2
E2
(R r)2
功率和效率
高中物理必修第三册
01. 闭合电路的功率和效率
1．电源提供的功率： P总 IE
物理选修3-1人教版2.7闭合电路欧姆定律(共49张ppt)
学生分组讨论，各小组汇报交流
第一种方法： 原理：E=I(R+r) 由此可知需要测量两组对应的电流和电阻即可。 器材：一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)
A R
E.r
S1
S2 A
R1 R2 E.r
学生实验： 用一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)测量电源电动势和内电阻。
第二种方法：
原理：
E I( R r ) U ( R r ) U Ur
问题1：在如图所示的电路中，若电阻R增大，路端 电压U怎样变化？
有三种结论及分析方法，你认 为是否正确，说说为什么？
E.r
(1)电阻R增大，由U=IR可知R增大，路
R
端电压U增大。
(2)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，路端电压U减小。
(3)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，但R增大，所以结果不定。
R
Rr 1 r
所以：R增大，U增大
R
反之，R减小，U减小
讨论：
当R= 时,电压U等于多少?电路处于什么状态?当R＝0 时,电压U等于多大?电路处于
什么状态?
思考：如果要作出U—I关系图线，是一条什么样的图线？
U/V
1.是一条过原点的直线吗?为什么?
3a
2. 52
2.图中交点a对应什么电路状态? 3.图中交点b对应什么电路状态?
(1) I = 0.8A U=3.2V (2) I=1.18A U=2.8V 思考：外电阻的变化总能引起哪些量发生变化？ 外电阻的变化引起总电流和路端电压发生变化
E.r R1 R2
方案2： 实验：分别测新、旧电池两端的电压。 并分别与小灯泡连接，使小灯泡发光，观察小灯泡的亮度。
第一种方法： 原理：E=I(R+r) 由此可知需要测量两组对应的电流和电阻即可。 器材：一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)
A R
E.r
S1
S2 A
R1 R2 E.r
学生实验： 用一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)测量电源电动势和内电阻。
第二种方法：
原理：
E I( R r ) U ( R r ) U Ur
问题1：在如图所示的电路中，若电阻R增大，路端 电压U怎样变化？
有三种结论及分析方法，你认 为是否正确，说说为什么？
E.r
(1)电阻R增大，由U=IR可知R增大，路
R
端电压U增大。
(2)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，路端电压U减小。
(3)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，但R增大，所以结果不定。
R
Rr 1 r
所以：R增大，U增大
R
反之，R减小，U减小
讨论：
当R= 时,电压U等于多少?电路处于什么状态?当R＝0 时,电压U等于多大?电路处于
什么状态?
思考：如果要作出U—I关系图线，是一条什么样的图线？
U/V
1.是一条过原点的直线吗?为什么?
3a
2. 52
2.图中交点a对应什么电路状态? 3.图中交点b对应什么电路状态?
(1) I = 0.8A U=3.2V (2) I=1.18A U=2.8V 思考：外电阻的变化总能引起哪些量发生变化？ 外电阻的变化引起总电流和路端电压发生变化
E.r R1 R2
方案2： 实验：分别测新、旧电池两端的电压。 并分别与小灯泡连接，使小灯泡发光，观察小灯泡的亮度。
高中物理人教版《闭合电路的欧姆定律》PPT上课课件
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闭合电路的动态分析
如图所示，若变阻器从a端移动到b端时，为什么并联的阻值逐渐减小时， 小灯泡的亮度会逐渐变暗？
b
a
【名校课堂】获奖PPT-高中物理人教 版《闭 合电路 的欧姆 定律》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
闭合电路的欧姆定律
1 ) 假设电阻的阻值为R，试写出 E 与U外、r、I 的关系式?
2 ) 若将电阻R改成内阻为R的电动机， E=Ir+U外 和 E=Ir+IR是否都适用？
U外
R
Er I
U外 M R
Er I
【名校课堂】获奖PPT-高中物理人教 版《闭 合电路 的欧姆 定律》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
【名校课堂】获奖PPT-高中物理人教 版《闭 合电路 的欧姆 定律》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
闭合电路的欧姆定律
电流
E
I=
外总电阻
R+r
适用条件：纯电阻电路
说明：
电动势 电源内阻
U外
R
Er I
① U外=IR 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压 ② U内=Ir 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压
U/V
电源电动势E
内阻 r = ΔU ΔI
【名校课堂】获奖PPT-高中物理人教 版《闭 合电路 的欧姆 定律》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
短路电流I短
0ห้องสมุดไป่ตู้
I/A
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《闭合电路的欧姆定律》PPT课件
和内电阻。
1
R1
2
思考：把电流表改为电压表
能否测电动势和内阻？
R2
A
谢
谢
内
外
2.闭合电路的欧姆定律
（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。
（2）表达式：
=
+
（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
E r
S
V
A
R
对某一给定的闭合电路来说，电流、
路端电压、内电压随外电阻的改变
三、路端电路与负载的关系
1.路端电路与电压的关系
公式（对纯电阻电路）
外 =
（ 1 ）当外电路断开时，
＝
=
+
+
→ ∞， = 0，内 = 0，外 = ，
此为直接测量电源电动势的依据。
2
（ 2 ）当电源两端短路时，
＝0， = Τ ， = 0 , 内 = 。
由于r 很小，电路中电流很大，容易烧坏电源。
绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起
。
外电压
内电压
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
2.路端电路与电流的关系
设电源的电动势＝3，内阻
＝2 。请根据路端电压与电流
的关系式= − r，以为纵坐
标， 为横坐标，作出 － 图像，
而改变，变化情况如下：
变化情况
=
+
内 =
1
R1
2
思考：把电流表改为电压表
能否测电动势和内阻？
R2
A
谢
谢
内
外
2.闭合电路的欧姆定律
（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。
（2）表达式：
=
+
（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
E r
S
V
A
R
对某一给定的闭合电路来说，电流、
路端电压、内电压随外电阻的改变
三、路端电路与负载的关系
1.路端电路与电压的关系
公式（对纯电阻电路）
外 =
（ 1 ）当外电路断开时，
＝
=
+
+
→ ∞， = 0，内 = 0，外 = ，
此为直接测量电源电动势的依据。
2
（ 2 ）当电源两端短路时，
＝0， = Τ ， = 0 , 内 = 。
由于r 很小，电路中电流很大，容易烧坏电源。
绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起
。
外电压
内电压
新知讲解
三、路端电路与负载的关系
2.路端电路与电流的关系
设电源的电动势＝3，内阻
＝2 。请根据路端电压与电流
的关系式= − r，以为纵坐
标， 为横坐标，作出 － 图像，
而改变，变化情况如下：
变化情况
=
+
内 =
闭合电路欧姆定律课件(共13张PPT)
闭合电路的欧姆定律
路端电压随负载的变化情况；
闭合电路中的电流跟电源电动势成 外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线、开关等；
一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。 如下图所示：逐一闭合开关，灯泡
比，跟内外电阻之和成反比。 的本领大小的物理量。
的本领大小的物理量。 一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。 电动势: 电源的电动势在数值上等于电源没有接 路端电压随负载的变化情况； 的本领大小的物理量。 直线的倾斜程度代表电源的内阻r， 外电压：外电路两端的电压，通常称为路端电压,用U外表示；
闭合电路欧姆定律 课件
第一页，共13页。
电动势
电动势: 电源的电动势在数值上等于电源没有接
入电路时其两极间的电压。 用字母E表示，单位：V
电源的电动势由电源本身性质决定。 一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。
物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电能
的本领大小的物理量。
第二页，共13页。
第三页，共13页。
第十一页，共13页。
感谢各位老师指闭合开关，灯泡 的亮度会不会发生变化？
第十三页，共13页。
第九页，共13页。
直线与纵轴的交点表示电源的电动势E； 直线与横轴的交点表示短路电流；
直线的倾斜程度代表电源的内阻r，
且r=E/I短
第十页，共13页。
小结
电源电动势：等于电源没有接入电路时电源两
极间的电压。闭合电路中，电动
势等于内外电压之和。
闭合电路的欧姆定律 ：I=E/(r+R) 路端电压随负载的变化情况；
第四页，共13页。
外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线、开关等；
内电路：电源内部的电路；
闭合电路的欧姆定律课件-高二物理人教版(2019)必修第三册
R I 负载
根据 I E 可知，外电阻变大，电路电流减小 Rr
E，r S
2、电路电流减小，电路内、外电压会怎样变化，依据是什么？
根据 U内 Ir 可知，电路电流减小，内电压减小 根据 E U外 U内 可知，内电压减小， 外电压（路端电压）增大
三、路端电压和负载的关系
3、若负载电阻趋近于无穷大，外电压会有什么特点？
EIt I 2Rt I 2rt
I
R
E，r S
二、闭合电路欧姆定律
5、将以上方程化简，你能得到闭合电路的什么规律？ 从电路中电势变化的角度如何理解所得规律？
EIt UIt I 2rt E U Ir EIt I 2Rt I 2rt E IR Ir
I
R
E，r S
电动势
外电路电 势降落
二、闭合电路欧姆定律
☆导入新课
观看演示视频，想一想： 电源的电动势和内电路、 外电路的电势降落有什么 关系？如何从能量角度证 实这一关系？
二、闭合电路欧姆定律
☆交流讨论
1、在一个稳定的闭合电路中，若电源的电动势为
I
R
E，电路中电流为I，电源能为电路提供的总能量
如何表示？
E，r S
根据电动势的定义，非静电力做功使得其他形式的能（如化学能）
R
电路有什么特点？
I 负载
负载电阻趋近于无穷大，电路电流趋近于零，内电
压趋近于零，外电压趋近于电动势 ——断路
E，r S
4、若负载电阻为零，外电压会有什么特点？电路有什么特点？
负载电阻为零，外电压为零 ——电源短路
三、路端电压和负载的关系
5、根据以上分析，你能否画出路端电压和电路电流的 关系图像？
I
欧姆定律PPT课件(人教版)
计 算 电 流
三、欧姆定律的简单计算
【例题1】 一辆汽车的车灯接在12 V电源 两端，灯丝电阻为30 Ω，求通过灯丝的电 流。
解：根据欧姆定律得
Ⅰ= _U_ = 1_2_V_ = 0.4A R 30 Ω
答：通过灯丝的电流是0.4A。
I U 及串联电流规律的综合应用 R
【例题2】
如图，已知L1 的电阻为20 Ω， L2的电阻为30Ω， 闭合开关，电压表的示数为3V,求通过L2的电流。
欧
公式的变形
姆
定
I
=
_U__ R
律
• U=IR 主要用于已知电流和 电阻求电压. 拓展：能否说电压与电流成正比呢？
•R
=
U__ I
主要用于已知电压和 电流求电阻.
拓展：能否说电阻与电压成正比，与电
流成反比呢？
例5：定值电阻R1和R2的电流随其两端电
压变化的I-U图线如下图所示，则依图可以
判定（ B ） 提问：1、两条过原点倾斜直线反应
规律性结论，即欧姆定律
二、欧姆定律
1、内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比。
2、公式：I=
式中的
I 表示电流，单位是安培（A）； U 表示电压，单位是伏特（V）； R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
I U R
由此式可得， 导体中电流
与两端电压成正比 与其电阻成反比
欧姆定律表达式
义务教育教科书 物理 九年级 全一册
第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
一、温故知新
1、通过导体的电流与导体两端电压 的关系？
电流与电压成正比 2、通过导体的电流与导体本身电阻 的关系？
电流与电阻成反比
三、欧姆定律的简单计算
【例题1】 一辆汽车的车灯接在12 V电源 两端，灯丝电阻为30 Ω，求通过灯丝的电 流。
解：根据欧姆定律得
Ⅰ= _U_ = 1_2_V_ = 0.4A R 30 Ω
答：通过灯丝的电流是0.4A。
I U 及串联电流规律的综合应用 R
【例题2】
如图，已知L1 的电阻为20 Ω， L2的电阻为30Ω， 闭合开关，电压表的示数为3V,求通过L2的电流。
欧
公式的变形
姆
定
I
=
_U__ R
律
• U=IR 主要用于已知电流和 电阻求电压. 拓展：能否说电压与电流成正比呢？
•R
=
U__ I
主要用于已知电压和 电流求电阻.
拓展：能否说电阻与电压成正比，与电
流成反比呢？
例5：定值电阻R1和R2的电流随其两端电
压变化的I-U图线如下图所示，则依图可以
判定（ B ） 提问：1、两条过原点倾斜直线反应
规律性结论，即欧姆定律
二、欧姆定律
1、内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比。
2、公式：I=
式中的
I 表示电流，单位是安培（A）； U 表示电压，单位是伏特（V）； R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
I U R
由此式可得， 导体中电流
与两端电压成正比 与其电阻成反比
欧姆定律表达式
义务教育教科书 物理 九年级 全一册
第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
一、温故知新
1、通过导体的电流与导体两端电压 的关系？
电流与电压成正比 2、通过导体的电流与导体本身电阻 的关系？
电流与电阻成反比
物理人教版(2019)必修第三册12.2闭合电路的欧姆定律(共25张ppt)
①什么是电源？它的作用是什么？
通过非静电力做功把其它形式的能转换成电能的装置。
②电源电动势的概念?物理意义?
定义：在电源内部非静电力把单位正电荷
W非
从电源的负极移到正极所做的功。
E q
意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领
③我们前面学过的欧姆定律内容？
V
导体
A
I U R
部分电路的 欧姆定律
问题：闭合电路中的电流与哪些因素有关？如何计算？
闭合电路:
外电路
①构成：用导线把电源、用电器连成 一个闭合电路
②外电路:电源外部的用电器和导线构 成外电路.
③内电路:电源内部是内电路.
内电路
思考与讨论
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=I2R t
2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路
内电路 电源是通过非静电力做功把其他 形式的能转化为电势能的装置
常见非静电力
非静电力是化学作用 非静电力是电磁作用
电源内部非静电力克服电场力做功 把其他形式的能转化为电势能
思考：
电动势
不同的电源中，非静电力做功的本领相同吗？
1、引入目的：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。
2、度量方式： E W q
。
解：根据全电路欧姆定律，可列出方程:
S1
R1
E I1R1 I1r E I2R2 I2r
2
A
R2
Er
消去E ，可得电源的内电阻为
r I1R1 I2 R2 I2 I1
0.20 8.0 0.30 5.0 1.0 0.30 0.20
电源的电动势为
E I1 R1 I1r
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I1 R R1
a
b R2 I2
9.如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b 移动时：( A ) A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少 B、伏特表V的读数增大，安培表A的读数增大 C、伏特表V的读数减少，安培表A的读数减少 D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大
解：由B的图线可以求出B的电阻为R=1Ω 由A与纵轴交点，可以看出电源电动势 为E=3 V 与横轴交点，表示短路电流I=E/r=6, 即r=0.5Ω
E 3 I 2 A R r 1 0.5
电源的输出功率为
P=UI=2×2=4W
例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r 恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向 b端滑动,则( A ) A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大
思考
1、欧姆定律表达式 I=U/R 2、此公式的适用条件
纯电阻电路
3、电源的作用 保持导体两端的电压，使 电路中有持续的电流
闭合电路的欧姆定律
各 种 电 池
实验研究
V
几个概念
内电路 内电路 外电路
r:内阻
R:外阻
I E
内电阻 U内
外电阻 U外
E=U外+U内
例1、在如图所示的电路中，电源的电动势为 1.5V,内阻0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求 电路中的电流和路端电压。
通过灯泡的电流 灯泡两端电压
U IR 0.3 8 2.4V
灯泡消耗的电功率
P UI 2.4 0.3 0滑 动片，观察电流表和 电压表的示数如何 变化？
例2.许多人造卫星都用太阳能电池供电。 太阳能电池由许多片电池板组成。某电 池板的开路电压是600μ V，短路电流是 30μ A。求这块电池板的内阻。 解:开路电压的大小等于电源电动势,即
解: 由闭合电路欧姆定律
R
E 1.5 I 1 A R r 1.38 0.12
路端电压为
E,r
U=IR=1.38V
1、电源的电动势为2V，外电阻为9Ω时， 路端电压为1.8V，求电源的内电阻？
R
解: 电路中电流为
E,r
U 1.8 I 0.2 A R 9
内阻为
E U 2 1.8 r 1 I I 0.2 U内
U/V
E 6 r 12() I 0.5 U 外 6 0.2 12 R 18() I 0.2
6.0
0
0.2 0.4
I/A
6．如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流 I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流 I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路， 电源的输出功率和电阻R分别是（ A） A．4W；1Ω B．4W；2Ω C．2W；1Ω D．2W；2Ω
E 6 10 V
短路电流I=E/r,由此可求内阻r:
E 600 10 6 r 20 6 I 30 10
6
3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为 800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一 阻值为20Ω 的电阻器连成一闭合电路,则它 的路端电压是 ( ) D A 、 0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V
A
× a R1 b
R2
8、如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,R1和R2 是两个定值电阻,当可变电阻R的滑片向a点移动时,通 过R1的电流和I1和通过R2的电流I2将发出的变化是( C )
A. I1变大, I2变小 C. I1变小, I2变大 B. I1变大,I2变大 D. I1变小, I2变小
2、把两节“电动势是1.5V,内阻是1Ω”的干电 池串联,给标有“2.4V,0.3A” 的灯泡供电时,通 0.3 过灯泡的电流是＿＿＿A,灯泡两端的电压 是 2.4 0.72 ＿＿＿V,灯泡消耗的功率是＿＿＿W
解:
灯泡的电阻 R=U/I=2.4/0.3=8Ω
2E 2 1.5 I 0.3 A R 2r 8 2 1
解:E=800mV=0.8V, 由
E 40 mA得r=20Ω, r
所以:
E 0.8 U IR R 20 0.40V Rr 20 20
4．用图5所示电路，测定电池组的电动势和内电阻， 定值电阻R=7.0Ω 。在电键S未接通时，电压表的 读数是6.0V；电键S接通后，电压表的读数变为 5.6V。那么电池组的电动势和内电阻分别等于 （ ） A A．6.0V 0.5Ω B．6.0V 1.25Ω C．5.6V 1.25Ω D．5.6V 0.5Ω
解:开路电压就是电源电动势,E=6.0V
内阻和外阻是串联关系流过的电流相同 则有
U外
R r 5 . 6 0 .4 7 r
U内
∴r=0.5Ω
5、如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列 结论正确的是( ABD ) A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12Ω C.电流为0.2A时的外电阻是28.4Ω D.电源的短路电流为0.5A