1、12.2 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律复习复习:1、什么是电源？、什么是电源？2、电源电动势的概念、电源电动势的概念?物理意义物理意义?把其它形式的能转换成电能的装置。把其它形式的能转换成电能的装置。（1）定义：在电源内部非静电力把单位正电）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。荷从电源的负极移到正极所做的功。（2）意义：电动势表示电源将其他形式的能）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。转化为电能本领。3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？W=I U t对于纯电阻电路对于纯电阻电路22UW=IUt=I R
2、t=Rt1.最简单的电路由哪几部分组成？最简单的电路由哪几部分组成？2.用电器中有持续恒定电流的条件是什么？用电器中有持续恒定电流的条件是什么？思考思考：导线组成导线组成 由电源、由电源、用电器、用电器、开关、开关、用电器两端有恒定的电压，用电器两端有恒定的电压，即用电器接在电源的两极上。即用电器接在电源的两极上。一、闭合电路一、闭合电路1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。n外电路外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路.n内电路内电路:电源内部是内电路电源内部是内电路.闭合电路闭合电路部分电路部分电路rERK内电路
3、内电路外电路外电路 在在外电路外电路中，电流方向由正极流向中，电流方向由正极流向负极，负极，沿电流方向电势降低沿电流方向电势降低。在在内电路内电路中，即在电源内部，通过中，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，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。所以电流方向为负极流向正极。2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向内电路内电路与与外电路外电路中的中的总电流总电流是是相同相同的。的。3、电路中的电势变化情况、电路中的电势变化情况（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。）在外电路中，沿电流方向电势降低。（2）在内电路中，一方面，存在内阻，）在内电路中，一方
4、面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势流方向存在电势“跃升跃升”。ababcdbdac4 4讨论讨论1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间，在时间t内外内外电路中有多少电能转化为内能？电路中有多少电能转化为内能？rERK内电路内电路外电路外电路E外外=I2Rt2、内电路也有电阻内电路也有电阻r，当电流通过内，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？是多少？E内内=I2rt3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t内非内非静电力做多少功静电力做
5、多少功W=EqEIt4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？结论：结论：根据能量守恒定律，非静电力根据能量守恒定律，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。为其他形式的能的总和。W=E外外+E内内即：即：EIt=I2Rt+I2rt、表述：闭合电路中的电流跟电源的电、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动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。反比。、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREI（外电路是（外电路是纯电阻纯电阻的电路）的电路）二、闭合电路欧姆定律：二、闭合电路欧姆定律：或或rREIE=
6、IR+Ir说明：说明：二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律：IRU外 1、是外电路上总的电势降落，是外电路上总的电势降落，习惯上叫习惯上叫路端电压。路端电压。IrU内 2、是内电路上的电势降落，是内电路上的电势降落，习惯上叫习惯上叫内电压。内电压。E=U+UEIR Ir外内3、IrIRE外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R增大，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增大R减小，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小路端电压路端电压:IrEU三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系、两个特例：、两个特例：（2）外电路短路时
7、）外电路短路时/00RIE rU端，0RIE 端，U（1）外电路断路时）外电路断路时ababbdca5 5bdca、电源的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线路端电压路端电压U随电流随电流I变化的图象变化的图象（1）图象的函数表达：）图象的函数表达：IrEU（2 2）图象的物理意义）图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势在纵轴上的截距表示电源的电动势E E。rEI/短在横轴上的截距表示电源的短路电流。在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图象斜率的绝对值表示电源的内阻电源的内阻，内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉害。图线倾斜得越厉害。图线上任意一点到原点图线上任意一点到原点
8、的连线的斜率表示该路端的连线的斜率表示该路端电压下外电路的总电阻。电压下外电路的总电阻。四、电源的功率和效率四、电源的功率和效率 1 1、功率、功率电源的功率（电源的总功率）电源的功率（电源的总功率）:P:PE E=I IE;E;电源的输出功率电源的输出功率:P:P出出=I IU;U;电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率:P P r=r=I I2 2r r2 2、电源的效率、电源的效率:3 3、电源的输出功率、电源的输出功率 :当内外电阻相等时，电源当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为的输出功率最大，为222222222()2()44E RE RE REPRrRRrrRrRrRrrRrEP
9、m42o RP出出Pmr(EPURPERr只适用于纯电阻电路）只适用于纯电阻电路）电源输出功率随外电阻变化的图线电源输出功率随外电阻变化的图线例例1:1:已知如图，已知如图，E E=6V=6V，r r=4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的变化范围是的变化范围是0 01010。求：。求：电源的最大输出功率；电源的最大输出功率；R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率；R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。E rR2R1 2.25W2.25W；2W2W；1.5W1.5W。例例2:2:直线直线OACOAC为某一直流电源的总功率为某一直流电源的总功率P P总总随电流随电流I I
10、变化的图线变化的图线,抛物线抛物线OBCOBC为同一直流电源内部热为同一直流电源内部热功率功率P Pr r随电流随电流I I变化的图线变化的图线,若若A A、B B对应的横坐对应的横坐标为标为2A,2A,那么线段那么线段ABAB表示的功率为表示的功率为 W,W,I=2AI=2A对应的外电阻是对应的外电阻是 .P/WI/AO123ABC92W2W0.50.5五、电路的动态分析问题五、电路的动态分析问题 （一）（一）闭合电路中只要有一只电阻的阻值闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。和每一部分的电流、
11、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。联电路的电流关系。思路思路:例例1 1、如图所示电路、如图所示电路,当滑动变阻器的当滑动变阻器的滑片滑片P P向上移动时向上移动时,判断电路中的电压判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化表、电流表的示数如何变化?V V1 1示数增大示数增大V V2 2示数增大示数增大A A示数减小示数减小（二）含有电容器的直流电路（二）含有电容器的直流电路电容器充放电结束后电容器充放电结束后 1 1、在直流电路中电容器可视为断路、在直流
12、电路中电容器可视为断路2 2、与其相连的电阻无电流，两端没有电、与其相连的电阻无电流，两端没有电压，充当导线的作用压，充当导线的作用 例例1.1.已知如图，电源内阻不计。已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（取以下那些方法：（）A.A.增大增大R R1 1 B.B.增大增大R R2 2 C.C.增大增大R R3 3 D.D.减小减小R R1 1R1 R3R2ECA B BC C CR1R2R3CDCD例例2 2如图如图10-310-3所示的电路中，已知电容所示的电路中，已知电容C C1 1=C=C2 2，电阻，电阻R R1 1R R2
13、 2，电源内阻可忽略不，电源内阻可忽略不计，当开关计，当开关S S接通时，以下说法中正确的接通时，以下说法中正确的有有 （）A A、C C1 1的电量增多，的电量增多，C C2 2的电量减少的电量减少 B B、C C1 1的电量减少，的电量减少，C C2 2的电量增多的电量增多 C C、C C1 1、C C2 2的电量都增多的电量都增多 D D、C C1 1、C C2 2的电量都减少的电量都减少图103D D例例3 3、如图所示，电源电动势、如图所示，电源电动势=12=12伏，伏，内阻内阻r=1r=1欧，电阻欧，电阻R R1 1=3=3欧，欧，R R2 2=2=2欧，欧，R R3 3=5=5
14、欧，电 容 器 的 电 容 量欧，电 容 器 的 电 容 量C C1 1=4F,C=4F,C2 2=1F,=1F,求求C C1 1、C C2 2所带电所带电量。量。QQ1 1=1.6=1.61010-5-5库库 QQ2 2=10=10-5-5库库六、电路故障分析六、电路故障分析（一）电路故障的原因（一）电路故障的原因1 1、断路断路的特点的特点 电流为零，断点的同侧无电势差，若电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差只有一个断点，断点的两端有电势差造成的结果造成的结果 电路中的总电阻增大，干路上的电流电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大减
15、小，与其并联的用电器两端的电压增大2 2、短路短路的特点的特点 被短路的用电器两端无电压，用电被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过器无电流流过 电路中总电阻减小，干路电流增大，电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大电器两端电压增大造成的结果造成的结果A 例例1 1、如图所示的电路中，闭合电键，灯、如图所示的电路中，闭合电键，灯L L1 1、L L2 2正常发光，由于电路出现故障，突然发现正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯灯L L1 1变亮，灯变亮，灯L L2 2变暗，电流表的读数变小，根变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：（据分析，发生的故障可能是：（）A A、R R1 1断路断路 B B、R R2 2断路断路C C、R R3 3短路短路 D D、R R4 4短路短路例例2 2、如图所示的电路中，闭合电键、如图所示的电路中，闭合电键k k后，后，灯灯a a和和b b都正常发光，都正常发光，后来由于某种故障后来由于某种故障使灯使灯b b突然变亮，电压表读数增加，由此突然变亮，电压表读数增加，由此推推 断这故障可能是（断这故障可能是（）A Aa a灯灯丝烧断灯灯丝烧断 B B电阻电阻R R2 2断断C C电阻电阻R R2 2短路短路 D D电容被击穿短路电容被击穿短路B B
