2.3学习欧姆定律（课件）-《电工技术基础与技能》同步教学（苏教版）

模块2 电路基础知识 任务一 任务二 任务六 任务四 任务三 任务五 学习电路的基本物理量 认识电路 学习欧姆定律 学习电功与电功率 认识电阻的连接关系 认识电源的连接关系 本模块学习内容 学习目标 任务描述 任务分析 知识链接 任务三 学习欧姆定律 部分电路欧姆定律 电源的外特性 全电路欧姆定律 任务三学习重点 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ●理解欧姆定律，掌握欧姆定律的相关计算。 ●理解电源的外特性。 学习目标 任务三 学习欧姆定律 任务描述 ●如图 1-29所示电路中的开关可拨至1、2、3三个位置，试分析当开关分别拨至三个位置时，电源两端电压和电阻上的电压、电流会如何变化。 任务分析 ●通过实验我们发现：当电阻两端有电压时，电阻中才会有电流流过，那么电阻中的电流与电阻两端的电压和电阻的阻值有什么关系呢？通过本任务的学习，我们将会对欧 姆定律有一个深刻的认识，上面的问题也就迎刃而解了。 任务三 学习欧姆定律 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 知识链接 一、部分电路欧姆定律 1. 部分电路欧姆定律 在一段不包含电源的电路中，如图 1-30 所示，流过电阻的电流 I，与电阻两端的电压U成正比，与电阻值R成反比，这个结论就叫做欧姆定律。在电压、电流的参考方向一致的前提下，其表达式为: 例1.4 有一个阻值为R的电阻，当在它两端加上10V的电压时，测得流过它的电流为1A，求电阻R的阻值。 任务三 学习欧姆定律 知识链接 解：根据欧姆定律 ，可得： 2. 线性电阻的伏安特性曲线 电压与电流之间总是具有线性关系的电阻称为线性电阻。线性电阻是一种线性的电路元件，全部由线性元件构成的电路叫做线性电路。除特别指出外，所有电阻均指线性电阻。 一般情况下，表示一个元件的电压与电流之间关系的曲线称为此元件的伏安特性曲线，如图1-31所示即为电阻 R=10Ω的伏安特性曲线。 任务三 学习欧姆定律 知识链接 二、全电路欧姆定律 全电路是指含有电源的闭合电路。如图1-32所示，图中虚线框内含有一个电源，用字母G表示。电源的内部一般都是有电阻的，此电阻称为电源的内阻，用r表示。为了分析方便，通常在电路图中把内阻r单独画出。内阻r也可不单独画出，而是在电源符号旁标明阻值的大小。 电流流过电源内部时，在电源的内阻上产生了电压降Ur=I r。可见，电路闭合时的端电压U等于电源电动势E减去内阻电压降Ur，即 U=E-Ur ，把Ur=I r 和U=I R 代入上式，可得I R=E-I r，整理得： 任务三 学习欧姆定律 知识链接 上式表明，电流与电源的电动势成正比，与电路中的内、外电阻之和成反比，这个规律称为全电路欧姆定律。 例1.5 如图1-33 所示，已知R1=14Ω，R2=9Ω，当开关S闭合到位置1时，电流表测得读数I1 =0.2A；当开关 S 闭合到位置2时，电流表测得读数I2=0.3A。试求电源的电动势E及其内阻r。 任务三 学习欧姆定律 知识链接 解：根据全电路欧姆定律，列出联立方程组： （当s闭合到位置1时） （当s闭合到位置2时） 解得：r=1Ω，E=3V 三、电源的外特性 若将全电路欧姆定律写成U=E-Ir的形式，则此式可以看成是电源的端电压U与输出电流I之间的关系。如果用纵坐标表示电源的端电压U，横坐标表示电源的输出电流I， 任务三 学习欧姆定律 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 知识链接 则端电压与输出电流的关系特性曲线称为电源的外特性曲线。当电源内阻r为常数时，外特性曲线为一条向下倾斜的直线，如图1-34所示。 当I= 0时，即电路开路时U=E，电源的端电压最大。随着输出电流I增加，电源端电压按直线规律下降。根据电源的外特性曲线可以看出：当电源接较大负载时，端电压下降较大；当电源接较小负载时， 端电压下降较小。电源的端电压高低不但与负载有关，而且与电源的内阻大小有关。在负载电流不变的情况下，内阻越小，端电压的下降就越小；内阻越大，端电压的下降就越大。当内阻为零时，也就是理想情况下，端电压不再随电流变化，如图1-34虚线所示。 任务三 学习欧姆定律 自我评测 下列说法正确吗？ 1、当电源的内阻为零时，电源电动势的大小就等于电源 的端电压。 2、当电路开路时，电源电动势的大小就等于电源的端电 压。 3、在通路状态下，负载电阻变大，端电压就下降。 4、在短路状态下，电源的内压降等于零。 5、在电源电压一定的情况下，电阻大的负载是大负载。 任务三 学习欧姆定律 $$