闭合电路的欧姆定律已改

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欧姆 (1787 –1854)

昌乐县第一中学

周建刚

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教学目标(1)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过 程。体验能量转化和守恒定律在电路中的 具体应用，理解内、外电路的能量转化。 (2)理解内、外电路的电势降落，理解闭 合电路欧姆定律。 (3)会用闭合电路欧姆定律分析路端电压 与负载的关系，并能进行相关的电路分析。

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复习:1、什么是电源？ 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? (1)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。 (2)意义：电动势表示电源将其他形式的能 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？

U2 对于纯电阻电路 W=IUt=I 2 Rt= t R

W=IUt

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思考：1.最简单的电路由哪几部分组成？

开关、 由电源、 用电器、 导线组成2.用电器中持续恒定电流的条件是什么？

用电器两端有恒定的电压， 即用电器接在电源的两极上。

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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RK

部分电路闭合电路

内电路E

r

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a b

a

d c

b

上图是一个化学电池，电池的正极和负极附近分别存在着化 学反应层。在反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从低 电势c处移至电势高处d,而由b到c和由d到a的过程中沿电 流方向电势有一个“跃升”。2

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a b

a 闭 合 电 路 的 电 势 关 系 a

d c

b

c d b

3

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a

b a b

a

d c

b

a

d c

b

aa

cb

bd c

d

5

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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？

E外=I2Rt2、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？

E内=I2rt

外电路RK

3、电流流经电源时，在时间t内非静 电力做多少功

W=Eq=EIt4、以上各能量之间有什么关系？

内电路E

r

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结论：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。

W=E外+E内即：EIt=I2Rt+I2rt

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二、闭合电路欧姆定律：

1、对纯电阻电路

E E IR Ir I R r2、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. E 外电路是纯电阻的电路。 I R r

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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、按图中的电路进行演示： 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

U=E-Ir

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2、两个特例： (1)外电路断路时 (2)外电路短路时

R 0,I E / r,U 端 0

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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

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(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

I短 E / r③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.

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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， 所以由 得：

E U 外 U内 EI U外I

EI U 外 I U内I

1.电源提供的功率(电源功率): P 总

2.电源的输出功率(外电路得到的功率) P 外 3.电源内阻上的热功率

P U内I I 2 r 内

4. 供电效率: =P出/P总=U外/E(外电路可以是任何电路)