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闭合电路的欧姆定律(一)课件.pptx（32页）

来源：花匠小妙招时间：2025-04-27 05:00

1、一一.电动势电动势1.1.物理意义：表示电源把其它形式的能转化为电物理意义：表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。就越多。2.2.电动势大小由电源本身决定。电动势大小由电源本身决定。3.3.电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。电源两极间的电压。例例1.1.电源电动势是电源电动势是2V2V表示表示()()A.A.该电源在通有该电源在通有2A2A电流时每秒能提供电流时每秒能提

2、供1J1J的电的电能能 B B该电源在通有该电源在通有1A1A电流时每秒能提供电流时每秒能提供2J2J的的电能电能 C.C.该电源不接用电器时端电压是该电源不接用电器时端电压是2V2V D.D.该电源每提供该电源每提供1J1J电能就有电能就有2C2C电量通过电源电量通过电源BC练习练习1.1.关于电动势，正确的说法是（关于电动势，正确的说法是（）A A电源的电动势等于电源的输出电压电源的电动势等于电源的输出电压B B电源的电动势等于电场力把单位正电荷沿闭电源的电动势等于电场力把单位正电荷沿闭合电路移动一周所做的功合电路移动一周所做的功CC电动势相等的大小不同的电池，它们把化电动势相等的大小不同

3、的电池，它们把化学能转化为电能的本领相同学能转化为电能的本领相同D D电动势相等的大小不同的电池，在单位时间电动势相等的大小不同的电池，在单位时间内把化学能转化为电能的数值相同内把化学能转化为电能的数值相同C二二.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律rRIUU 对于给定的电源，其电动势对于给定的电源，其电动势和内阻和内阻r r恒定，而恒定，而与与R R无关无关.1.1.干路电流强度干路电流强度I I随电阻随电阻R R的变化关系的变化关系随着外电阻随着外电阻R R的增大，的增大，I I将单调减小，在将单调减小，在“I“IR”R”坐标平面内，其关系曲线为：以坐标平面内，其关系曲线为：以I=0I

4、=0和和R=R=r r为渐近线的双曲线的一支的一部分为渐近线的双曲线的一支的一部分.=IR+Ir=IR+Ir。在求解。在求解和和r r时，通常可列两个方程来解。时，通常可列两个方程来解。2.2.内电路电压内电路电压U U/和外电路电压和外电路电压U U随外电阻随外电阻R R的变化的变化关系关系(1)(1)内电压内电压UU U=Ir(2)(2)端电压端电压U U定义：电源两极间的电压。又叫外电压或输出电压定义：电源两极间的电压。又叫外电压或输出电压求法：求法：IRU（限于外电路为纯电阻）（限于外电路为纯电阻）IrUa.a.当外电路断开时（当外电路断开时（I=0I=0），路端电压等于电动），路端

5、电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R R=0=0，因而，因而U=0U=0）电流最大为）电流最大为I Imm=E/r=E/r（一般不允（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。许出现这种情况，会把电源烧坏）。b.b.路端电压随电路总电流变化的规律：路端电压随电路总电流变化的规律：总电流变大，则路端电压将减小；路端电压总电流变大，则路端电压将减小；路端电压随外电路电阻变化的规律：一般可认为电源电随外电路电阻变化的规律：一般可认为电源电动势和内电阻不变，则当外

6、电路电阻增大时，动势和内电阻不变，则当外电路电阻增大时，电路总电流减小，所以路端电压将增大。电路总电流减小，所以路端电压将增大。c.c.变化电路的讨论变化电路的讨论闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，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，使总电路和每一部分的电就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：流、电压都发生变化。讨论依据是：R3R1R2R4E r以下图电路为例：设以下图电路为例：设R R1 1增大，总电阻一定增大增大，总电阻一定增大；由；由rREII I一定减小；由一定减小；由U=E-IrU=E-Ir，U U一定增大；因此一定增大

7、；因此U U4 4、I I4 4一定增大；由一定增大；由I I3 3=I-I=I-I4 4，I I3 3、U U3 3一定减小；由一定减小；由U U2 2=U-=U-U U3 3，U U2 2、I I2 2一定增大；由一定增大；由I I1 1=I=I3 3-I-I2 2，I I1 1一定减小。一定减小。总结规律如下：总结规律如下：总电路上总电路上R R增大时总电流增大时总电流I I减小，路端电压减小，路端电压U U增大；增大；变化电阻本身和总电路变化规律相同；变化电阻本身和总电路变化规律相同；和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（

8、即总电流减小时，流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；该电阻的电流、电压都减小）；和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。该电阻的电流、电压都增大）。d.d.闭合电路的闭合电路的U-IU-I图象图象图中图中a a为电源的为电源的U-IU-I图象；图象；b b为外电阻的为外电阻的U-IU-I图象图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的

9、矩形的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；的面积表示输出功率；a a的斜率的绝对值表示内的斜率的绝对值表示内阻大小；阻大小；b b的斜率的绝对值表示外电阻的大小的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。流的一半）。abuEUM(I,U)NiOIIm例例2.2.如图，若将滑动变阻器的滑片向上滑动时，各电表如图，若将滑动变阻器的滑片向上滑动

10、时，各电表示数将如何变化？示数将如何变化？分析：部分电路的变化对全电路的影响，通常的分析思分析：部分电路的变化对全电路的影响，通常的分析思路是：变化部分路是：变化部分全电路全电路不变部分不变部分变化部分。变化部分。解答：当滑动变阻器滑片向上滑动时，解答：当滑动变阻器滑片向上滑动时，R R3 3RIRI1 1=/(R+r)U=/(R+r)U=I I1 1r.r.而而I I1 1UU1 1=I=I1 1R R1 1U U2 2=U=UU U1 1II2 2=U=U2 2/R/R2 2II3 3=I=I1 1I I2 2.故故A A1 1的示数的示数减小，减小，V V的示数增大，的示数增大，V V1

11、 1的示数减小，的示数减小，V V2 2的示数增的示数增大，大，A A2 2的示数增大，的示数增大，A A3 3的的示数减小。示数减小。VV1V2A1A2A3R1R2R3练习练习2.2.如图所示，当如图所示，当R R1 1的触头向右移动时，电压的触头向右移动时，电压表表V V1 1和电压表和电压表V V2 2的示数的变化量分别为的示数的变化量分别为U U1 1和和U U2 2（均取绝对值）；则（均取绝对值）；则U U1 1和和U U2 2的大小关的大小关系为（系为（）A AU U1 1U U2 2 B BU U1 1=U U2 2CCU U1 1U U2 2D D条件不足，无法确定条件不足，无

12、法确定U U1 1和和U U2 2的大小关系的大小关系AV2V1R1R2例例3.3.如图所示，电动势为如图所示，电动势为E E、内阻为、内阻为r r的电源与电阻的电源与电阻R R1 1、R R2 2、R R3 3、平行板电容器、平行板电容器ABAB及电流表组成电路，滑动变阻及电流表组成电路，滑动变阻器器R R1 1处于某位置时，处于某位置时，A A、B B间的带电油滴静止不动，当滑间的带电油滴静止不动，当滑动变阻器动变阻器R R1 1的触头向右滑动时，下列判断正确的是的触头向右滑动时，下列判断正确的是（）A A电流表读数增大，油滴向上运动电流表读数增大，油滴向上运动 B B电流表读数电流表读数

13、增大，油滴向下运动增大，油滴向下运动CC电流表读数减小，油滴向上运动电流表读数减小，油滴向上运动 D D电流表读数电流表读数减小，油滴向下运动减小，油滴向下运动CAR1R2R3AB.练习练习3.3.如图所示，将一电动势如图所示，将一电动势 E=1.5V E=1.5V，内阻，内阻r=1.0r=1.0的的电源和粗细均匀的电阻丝相连，电阻比长度电源和粗细均匀的电阻丝相连，电阻比长度L=0.279mL=0.279m，电阻电阻R=99R=99，电容，电容C=0.2FC=0.2F，当滑动触头，当滑动触头P P以以4 41010-3 3m/sm/s的速度向右滑动时，下列说法中正确的是（的速度向右滑动时，下列

14、说法中正确的是（）A A电容器电容器CC充电，流过电流计充电，流过电流计GG的电流方向为的电流方向为aGbaGbB B电容器电容器CC放电，流过电流计放电，流过电流计GG的电流方向为的电流方向为bGabGaCC每秒钟电容器两极板的电压减少量的每秒钟电容器两极板的电压减少量的0.02V0.02VD D流过电流计的电流是流过电流计的电流是4 41010-3-3mAmABCRPCab例例4.4.如图所示，电源内阻不能忽略，如图所示，电源内阻不能忽略，R R1 11010欧，欧，R R2 28 8欧，当开关欧，当开关S S扳到位置扳到位置1 1时，电流表示数为时，电流表示数为0.2A0.2A；当；当S

15、 S扳到位置扳到位置2 2时，电流表示数可能是时，电流表示数可能是()()A A0.27A B0.27A B0.24A 0.24A CC0.21A D0.21A D0.18A0.18A解析：开关由于解析：开关由于1 1位置板到位置板到2 2位置时，外电阻位置时，外电阻R R减减小，电流增大，即小，电流增大，即I I2 2大于大于I I1 1，又根据路端电压，又根据路端电压U=E-IrU=E-Ir得得U U2 2小于小于U U1 1得得I I2 2小于小于0.25A.0.25A.BC例例5.5.如图电路中，开始时如图电路中，开始时A A、B B两灯正常发光，两灯正常发光，后突然后突然B B灯变亮

16、，电压表示数增加，由此可判定灯变亮，电压表示数增加，由此可判定（）A AA A灯一定也变亮灯一定也变亮 B BR R2 2断路断路CCR R3 3短路短路 D DR R1 1短路短路解析解析:R:R2 2断断,外电阻变大外电阻变大,路路端电压增大端电压增大,电压表示数电压表示数变大变大,B,B灯与灯与R R2 2并联并联,它两它两端的电压也变大端的电压也变大,A,A灯两端灯两端电压减小电压减小.B练习练习4.4.如图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，如图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关后发现电动机转速较慢经检测，电动机性闭合开关后发现电动机转速较慢经检测，电动机性能完好；用电

17、压表测能完好；用电压表测a a、b b间电压，只有间电压，只有0.6V0.6V；断开开；断开开关关S S，测，测a a、b b间电压接近间电压接近1.5V1.5V，由此判断，电动机转，由此判断，电动机转动较慢的原因是动较慢的原因是()()A A开关开关S S接触不良接触不良 B B电动机两端接线接触不良电动机两端接线接触不良 C.C.电动机两端接线短路电动机两端接线短路 D D电池过旧，内阻过大电池过旧，内阻过大DMSab例例6.6.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，

18、流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的分的长、宽、高分别为图中的a a、b b、c c，流量计的两端与输送液，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现对流量计所在处加磁感强度为料，前后两面是绝缘材料，现对流量计所在处加磁感强度为B B的的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流匀强磁场，磁场方向垂直于前后两

19、面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表分别与一串接了电阻量计时，在管外将流量计上、下两表分别与一串接了电阻R R的电的电流表的两端连接，流表的两端连接，I I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为表示测得的电流值。已知流体的电阻率为,不计电流表的内阻，则可求得流量为不计电流表的内阻，则可求得流量为（）)(acbRBIA.B.)(cbaRBIC.)(bacRBID.)(abcRBIA解解:流量计中流过导电液体后，在上下表面间形成的稳流量计中流过导电液体后，在上下表面间形成的稳定电势差为：定电势差为：E=Blv=Bcv上下表面接入电流表后，由闭合电路欧姆定律得上下表面接入电流表

20、后，由闭合电路欧姆定律得)()(abcRIRRIE由得由得)(abcRBcIv所以流量为：所以流量为：)(acbRBIbcvvaabctVQ例例7.7.如图所示，电流表读数为如图所示，电流表读数为0.75A0.75A，电压表读，电压表读数为数为2V2V，R R3 3=4=4，若某一电阻发生断路，则两，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为电表的读数分别变为0.8A0.8A和和3.2V.3.2V.（1 1）是哪个电阻发生断路？）是哪个电阻发生断路？（2 2）电池的电动势和内电阻分别为多大？）电池的电动势和内电阻分别为多大？1RR2ER3rVA分析：在分析断路的电阻时，要应用分析：在分析断路的

21、电阻时，要应用“假设假设法法”，在计算电池电动势和内电阻时，要注意，在计算电池电动势和内电阻时，要注意到某电阻断路前后对电路连接关系影响。到某电阻断路前后对电路连接关系影响。解答：（解答：（1 1）假设）假设R R1 1发生断路，那么电流表读数发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为应变为零而不应该为0.8A0.8A；假设假设R R3 3发生断路，那么电压发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为表读数应变为零而不应该为3.2V3.2V。所以，发生断路的是。所以，发生断路的是R R2 2。（2 2）R R2 2断路前，断路前，R R2 2与与R R3 3串联、然后与串联、然后与R R1 1并

22、联；并联；R R2 2断路断路后，电池只对后，电池只对R R1 1供电，于是有供电，于是有2/R24+2=0.75R13.2=0.8R3.2=0.8R1 1由此即可解得由此即可解得R R1 1=4 R=4 R2 2=8=8再根据闭合电路的欧姆定律，得再根据闭合电路的欧姆定律，得rRRRRRE32132)(32132)(RRRRR=0.75rRE1=0.8E=4VE=4V，r=1 r=1练习练习5.5.某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片将变阻器的触片P P移到不同位置时测得各电表的示数如移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示将电压

23、内阻看做无限大，电流表内阻看做下表所示将电压内阻看做无限大，电流表内阻看做零零(1)(1)电路中电路中E E、r r分别为电源的电动势和内阻，分别为电源的电动势和内阻，R R1 1、R R2 2、R R3 3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是数据求得的物理量是(不要求具体计算不要求具体计算)_.)_.E、R2、R3(3)(3)在电路发生故障，则在调节滑动变阻器时，可观察在电路发生故障，则在调节滑动变阻器时，可观察到不同现象：到不同现象：若定值电阻若定值电阻R R3 3短路，细心调节变阻器，在不超过短路，细心调节变阻器，在不

24、超过量程的前提下，注意观察各电表的示数，可能观察到量程的前提下，注意观察各电表的示数，可能观察到的现象是的现象是_._.若定值电阻若定值电阻R R2 2断路，细心调节变阻器，在不超过量断路，细心调节变阻器，在不超过量程的前提下，注意观察各电表的示效，可能观察到的程的前提下，注意观察各电表的示效，可能观察到的现象是现象是_(2)(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不但不为零为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是的故障原因是_._.R RP P短路或短路或R R2 2断开断开V V

25、2 2示数始终为零，其他电表有变化；示数始终为零，其他电表有变化；各电表均不变，各电表均不变，V1和和V2的示数相同，的示数相同，A1和和A2的示数相同的示数相同。练习练习6.6.如图如图(1)(1)为为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的而改变，且对温度很敏感）的IUIU关系曲线图。关系曲线图。（1 1）为了通过测量得到图）为了通过测量得到图(1)(1)所示的所示的IUIU关系的完整曲关系的完整曲线，在图线，在图(2)(2)甲和乙两个电路中应选择的是甲和乙两个电路中应选择的是图图；简要说明理由：简要说明理由：。（电源电动。（电源电动势

26、为势为9V9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为，内阻不计，滑动变阻器的阻值为01000100。）。）甲甲乙乙丙丙图图(2)(2)甲甲图甲电路电压可从图甲电路电压可从0V0V调到所需电压，调节范围较大（或调到所需电压，调节范围较大（或图乙电路不能测得图乙电路不能测得0V0V附近的数据）附近的数据）（2 2）在图）在图(2)(2)丙的电路中，电源电压恒为丙的电路中，电源电压恒为9V9V，电流表，电流表读数为读数为70mA70mA，定值电阻，定值电阻R R1 1=250=250。由热敏电阻的。由热敏电阻的IIU U关系曲线可知，热敏电阻其两端的电压为关系曲线可知，热敏电阻其两端的电压为 V V，电阻电

27、阻R R2 2的阻值为的阻值为。（3 3）举出一个可以应用热敏电阻的例）举出一个可以应用热敏电阻的例子：子：。4.4；135热敏温度计热敏温度计例例8.8.如图所示，如图所示，1 1=3V=3V，r r1 1=0.5=0.5，R R1 1=R=R2 2=5.5=5.5，平行板，平行板电容器的两板距离电容器的两板距离d=1cmd=1cm，当电键，当电键K K接通时极板中的一接通时极板中的一个质量个质量m=4m=41010-3-3g g，电量为，电量为q=1.0q=1.01010-7-7CC的带电微粒的带电微粒恰好处于静止状态。求：（恰好处于静止状态。求：（1 1）K K断开后，微粒向什么方断开

28、后，微粒向什么方向运动，加速度多大？（向运动，加速度多大？（2 2）若电容为）若电容为1000pF1000pF，K K断开断开后，有多少电量的电荷流过后，有多少电量的电荷流过R R2 2？(1)(1)当当K K接通电路稳定时，等效电路图如图所示。接通电路稳定时，等效电路图如图所示。1 1、r r1 1和和R R1 1形成闭合回路，形成闭合回路，A A，B B两点间的电压为：两点间的电压为：电容器中带电粒子处于平衡状态，则所受合力为零，电容器中带电粒子处于平衡状态，则所受合力为零，F-mgF-mg0 0在在B B，R R2 2，2 2，CC，A A支路中没有电流，支路中没有电流，R R2 2两端

29、等势将两端等势将其简化，其简化，U U 2 2=U=UABAB，2 2=U-U=U-UABAB=1.25V=1.25V当当K K断开电路再次达到稳定后，回路中无电流电路断开电路再次达到稳定后，回路中无电流电路结构如图所示。电容器两端电压结构如图所示。电容器两端电压U=U=2 2=1.25V=1.25V即带电粒子将以即带电粒子将以6.875m6.875ms s2 2的加速度向下做匀加速运动。的加速度向下做匀加速运动。(2)K(2)K接通时，电容器带电量为接通时，电容器带电量为Q=CU=4Q=CU=41O1O-9-9CCK K断开时，电容器带电量为断开时，电容器带电量为Q=CU=1.2Q=CU=1

30、.21010-9-9(C)(C)QQQQ=2.75QQ=2.751010-9-9CC有总量为有总量为2.752.751010-9-9(C)(C)的电子从的电子从R R2 2由下至上流过。由下至上流过。练习练习7.7.如图所示，电源电动势如图所示，电源电动势=9V=9V，内电阻，内电阻r=0.5r=0.5，电阻电阻R R1 1=5.0=5.0、R R2 2=3.5=3.5、R R3 3=6.0=6.0、R R4 4=3.0=3.0，电容，电容C=2.0FC=2.0F。当电键。当电键K K由由a a与接触到与与接触到与b b接触通过接触通过R R3 3的电量的电量是多少？是多少？解解:K:K接接a

31、 a时，由图可知时，由图可知此时电容器带电量此时电容器带电量QQCC=CU=CU1 1=I=I1010-5-5(C)(C)K K接接b b时，由图可知时，由图可知此时电容器带电量此时电容器带电量QQCC=CU=CU1 1=0.7=0.71010-5-5(C)(C)流过流过R R3 3的电量为的电量为Q=QQ=QCCQQCC=1.7=1.71010-5-5(C)(C)对于电容电量变化的问题，还要注意极板电性的正负对于电容电量变化的问题，还要注意极板电性的正负。要分析清电容器两端的电势高低，分析全过程电势。要分析清电容器两端的电势高低，分析全过程电势变化。变化。例例9.9.如图所示电路，已知电源电

32、动势如图所示电路，已知电源电动势=6.3V=6.3V，内电阻，内电阻r=0.5r=0.5，固定电阻，固定电阻R R1 1=2=2，R R2 2=3=3，R R3 3是阻值为是阻值为55的的滑动变阻器。按下电键滑动变阻器。按下电键K K，调节滑动变阻器的触点，求，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围。通过电源的电流范围。解析解析:外电路的结构是外电路的结构是RR与与R R2 2串联、（串联、（R R3 3-R-R）与）与R R1 1串串联，然后这两串电阻并联。要使通过电路中电流最大联，然后这两串电阻并联。要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大。设阻应当最大。设R R3 3中与中与R R2 2串联的那部分电阻为串联的那部分电阻为RR，外，外电阻电阻R R为为为更好满足学习和使用需求，课件在下载后可以自由编辑，请根据实际情况进行调整In order to better meet the needs of learning and using,the courseware is freely edited after downloading