研究闭合电路（课堂PPT）

1、.1 问题问题1：闭合电路是由哪几部分组成的？：闭合电路是由哪几部分组成的？ .2 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 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. 内电路内电路:电源内部是内电路电源内部是内电路rERK外电路外电路内电路内电路部分电路部分电路闭合电路闭合电路.3 问题问题2：在外电路中，沿电流方向，电势如何变：在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？化？为什么？.4 在外电路，沿电流方向电势降低。因为正电荷的在外电路，沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷受移动方

2、向就是电流方向，在外电路中，正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动静电力作用，从高电势向低电势运动 .5 问题问题3：在内电路中，沿电流方向，电势如何变：在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？化？为什么？ .6 在内电路，如果电源是一节干电池，在电源的正在内电路，如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。在正在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流

3、方向负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低电势降低 .7ababcdbdac.8 问题问题5：闭合电路中的电流方向是怎样的？：闭合电路中的电流方向是怎样的？ .9 在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。在内电路中，即在电源内部，电流方向电势降低。在内电路中，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，所通过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。以电流方向为负极流向正极。 内电路与外电路中的总电流是相同的内电路与外电路中的总电流是相同的.10 一、全电路的基本结构：一、全电路的基本结构： 1内

4、电路：电源内部的电路内电路：电源内部的电路 （1）有电动势）有电动势E和内阻和内阻r （2）电流由电源的负极经内电路流向电源的正极）电流由电源的负极经内电路流向电源的正极 （3）是非静电力搬运电荷做功）是非静电力搬运电荷做功 （4）是其他形式的能转化为电能）是其他形式的能转化为电能 2外电路：电源外部的电路外电路：电源外部的电路 （1）外电路由用电器组成，这些用电器可以是电阻，）外电路由用电器组成，这些用电器可以是电阻，也可以是电解槽、电动机等；它们的连接方式可以是串也可以是电解槽、电动机等；它们的连接方式可以是串联、并联或混合联联、并联或混合联 （2）电流由电源的正极经外电路流向电源的负极）

5、电流由电源的正极经外电路流向电源的负极 （3）是电场力搬运电荷做功）是电场力搬运电荷做功 （4）是电能转化为其他形式的能）是电能转化为其他形式的能.11 二、全电路的基本关系式二、全电路的基本关系式 1全电路的能量关系：全电路的能量关系：qE=IUt + I2rt 即：即：IEt=IUt+I2rt式中：式中：IEt是电源提供的总能量；是电源提供的总能量；IUt是外电路消耗的能量；是外电路消耗的能量；I2rt是内阻上发热消耗的能量是内阻上发热消耗的能量 2全电路的功率关系：全电路的功率关系：I E = I U + I2 r式中：式中：I E是电源提供的总功率；是电源提供的总功率；I U是外电路消

6、耗的功率；是外电路消耗的功率；I2 r是内阻上发热消耗的功率是内阻上发热消耗的功率 3全电路的电压关系：全电路的电压关系：E = U + I r式中：式中：E是电源提供的总电压；是电源提供的总电压；U是电源供给外电路的电是电源供给外电路的电压；压；I r是电源内阻上的电压，也叫内电压是电源内阻上的电压，也叫内电压.12 三、全电路欧姆定律：三、全电路欧姆定律：E = U + I r 1当外电路是纯电阻时：当外电路是纯电阻时： 或：或：E = IR + Ir = + 2 表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，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跟内、外电

7、路的电阻之和成反比 3 = IR是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压；电压； = Ir是内电路上的电势降落，习惯上叫内电是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压压rREI外U内U外U内U.13四、路端电压与负载的关系四、路端电压与负载的关系1路端电压：外电路两端的电压叫路端电压，也叫电源两极间电压、电源的路端电压：外电路两端的电压叫路端电压，也叫电源两极间电压、电源的输出电压输出电压2路端电压的表达式：路端电压的表达式：U = E I r U = IR3路端电压会随外电阻的增大而增大：路端电压会随外电阻的增大而增大：R增大增大 I(= )减小减小 U(=E

8、I r)增大，外电阻增大，外电阻R从从0逐渐变化到逐渐变化到，路端电压则从，路端电压则从0逐渐变化到逐渐变化到E4当当R = 时（外电路断路），时（外电路断路），I = 0，U = E 当当R = 0时（外电路短路），时（外电路短路），I = ，U = 05路端电压的图线表示：路端电压的图线表示：UI图，图线与纵轴图，图线与纵轴的交点是电源的电动势，图线与横轴的交点是短路的交点是电源的电动势，图线与横轴的交点是短路电流，图线的斜率是电源的内阻电流，图线的斜率是电源的内阻6当电源的内阻当电源的内阻r = 0时，时，U = E，这时路端电压不随外电阻变化，这样的电，这时路端电压不随外电阻变化，这样

9、的电源称为恒压源源称为恒压源rRErEUIOEIE.14 例题例题33 在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，R1、R2、R3和和R4均为均为定值电阻，电源的电动势为定值电阻，电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，设电流表，设电流表A的的读数为读数为I，电压表，电压表V的读数为的读数为U，当，当R5的滑动触点向图中的滑动触点向图中a端移动时端移动时 AI变大，变大，U变小；变小； BI变大，变大，U变大；变大； CI变小，变小，U变大；变大； DI变小，变小，U变小变小ErR1R2R3R4R5abVA.15 例题例题34 如图所示，电灯如图所示，电灯L标有标有“4V，1W”，滑动变，滑动变阻器

10、阻器R总电阻为总电阻为50，当滑片，当滑片P滑至某位置时，滑至某位置时，L恰好正恰好正常发光，此时电流表示数为常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故，由于外电路发生故障，电灯障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压，电压表示数为表示数为10V，若导线完好，电路中各处接触良好，不，若导线完好，电路中各处接触良好，不考虑电表内阻的影响，试问：考虑电表内阻的影响，试问： （1）发生的故障是短路还是）发生的故障是短路还是断路？发生在何处？断路？发生在何处？ （2）发生故障前，滑动变）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？阻器接入电路的阻值为多

11、大？ （3）电源的电动势和内阻为多大？）电源的电动势和内阻为多大？RR2LSErPAV.16 例题例题35 如图所示，滑动变阻器电阻最大值为如图所示，滑动变阻器电阻最大值为R，负，负载电阻载电阻R1 = R，电源电动势为，电源电动势为E，内阻不计，内阻不计 （1）当）当K断开，滑动变阻器的断开，滑动变阻器的滑片滑片P移动时，移动时，R1两端的电压范围两端的电压范围是多少？是多少？ （2）当）当K接通，滑动变阻器的接通，滑动变阻器的滑片滑片P移动时，移动时，R1两端的电压范围是多少？两端的电压范围是多少？ （3）设）设R的长度的长度ab = L，R上单位长度的电阻各处相同，上单位长度的电阻各处相

12、同，P、a间长度为间长度为x，当，当K接通后，加在接通后，加在R1上的电压上的电压U1与与x的的关系如何？关系如何？RabPKR1.17 例题例题36 如图所示电路中，如图所示电路中，R1= 0.8，R3= 6，滑动变阻器的全值电阻滑动变阻器的全值电阻R2 =12 ，电源电，电源电动势动势E = 6 V，内阻，内阻r = 0.2 ，当滑动变阻器的滑，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，片在变阻器中央位置时，闭合开关闭合开关S，电路中，电路中的电流表和电压表的电流表和电压表的读数各是多少的读数各是多少?I1IA2R2I2R3V2A1R1ErSV1.18 作业：作业： 练习练习33 如图所示，在

13、研究电源的内、外电压的实验装置中，如图所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，玻璃容器中盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒玻璃容器中盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M、锌棒、锌棒N作为电作为电源的两极。源的两极。A、B是位于两极内侧的探针。电压表是位于两极内侧的探针。电压表V1、V2分别接分别接在电源的两极和探针上，下列说法正确的是：在电源的两极和探针上，下列说法正确的是： AM极为电源正极，电压表极为电源正极，电压表V2的正接线柱应与探针的正接线柱应与探针B相连；相连； B当滑动变阻器滑动触头向左当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电压表移动时，电压表V1、V2示数均减小；示数均减小； C当滑动变阻

14、器滑动触头向左当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电源提供的总功率不变，移动时，电源提供的总功率不变，滑动变阻器上消耗的电功率一定减小；滑动变阻器上消耗的电功率一定减小； D无论滑动变阻器触头向右或向无论滑动变阻器触头向右或向左移，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源消耗的化学能相等左移，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源消耗的化学能相等MNPBAV1V2.19 练习练习34 如图所示的电路中，电池的电动势为如图所示的电路中，电池的电动势为E，内，内阻为阻为r，R1和和R2是两个阻值固定的电阻。当可变电阻是两个阻值固定的电阻。当可变电阻R的滑片向的滑片向a点移动时，通过点移动时，通过R1的电流的电流

15、I1和通过和通过R2的电流的电流I2将发生如下的变化：将发生如下的变化： AI1变大，变大，I2变小；变小； BI1变大，变大，I2变大；变大； CI1变小，变小，I2变大；变大； DI1变小，变小，I2变小变小 abI2I1R1RR2.20 练习练习35 如图是两个电池如图是两个电池I、II的的U I图象，根据图图象，根据图象判断下面哪些说法是正确的？象判断下面哪些说法是正确的？ A电池电池I的电动势比电池的电动势比电池II的电动势大；的电动势大； B电池电池I的内阻比电池的内阻比电池II的内阻小；的内阻小； C两图线的交点表示这时两图线的交点表示这时外电路的负载电阻外电路的负载电阻R的值相

16、等；的值相等； D图线与横轴的交点表示图线与横轴的交点表示该电池外电路短路时的电流该电池外电路短路时的电流 UIIIIO.21 练习练习36 某一电源，外电路只接有一个电阻某一电源，外电路只接有一个电阻R = 6，当将另一电阻，当将另一电阻R/与与R并联后，通过电源的并联后，通过电源的电流变为原来的电流变为原来的2倍，而通过倍，而通过R的电流则变为原的电流则变为原来的一半，试求来的一半，试求R/和电源内阻和电源内阻r的大小。的大小。.22 练习练习37 有包括电源和外电阻的电路，当外电阻加倍时，通过有包括电源和外电阻的电路，当外电阻加倍时，通过的电流为原来的的电流为原来的 ，求原来电路的内、外电阻之比。，求原来电路的内、外电阻之比。 练习练习38 如图所示电路中