探究闭合电路欧姆定律及应用

关于探究闭合电路欧姆定律及应用预习检查：1、什么是部分电路，什么是闭合电路？2、闭合电路的组成？3、在电源外部和内部正电荷的运动方向怎样？第2页,共29页，2024年2月25日，星期天部分电路欧姆定律:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比IRU一、提出问题部分电路的I与那些因素有关系？第3页,共29页，2024年2月25日，星期天ErSRAB闭合电路外电路内电路I一、提出问题第4页,共29页，2024年2月25日，星期天闭合电路内电路ErSRAB外电路I一、提出问题闭合电路中的电流I与那些因素有关呢？第5页,共29页，2024年2月25日，星期天闭合电路的组成负载R内阻r外电路：电源两极以外的电流通路电源Ebcda内电路：电源两极以内的电流通路II（电能→其它能）（其它能→电能）外电压：a、b两点的电压（路端电压）内电压：c、d两点的电压闭合电路内、外的电势变化第6页,共29页，2024年2月25日，星期天闭合电路（全电路）：含电源

一、闭合电路的组成内电路：电源内部的电路(rU内）

外电路：电源外部的电路(RU外）部分电路:不含电源第7页,共29页，2024年2月25日，星期天二、探究内、外电压的关系abS1S2L1L21、测量路端电压Uab

结论：路端电压随外电阻减小而越来越低。第8页,共29页，2024年2月25日，星期天2、研究内、外电压的关系（1）测量电路（2）测量记录实验序号12345U外/V1.921.81.721.591.49U内/V0.120.220.320.420.51（3）实验结论U外+U内＝定值U外+U内/V2.042.022.042.012.00第9页,共29页，2024年2月25日，星期天注意：V1测外电压正极接电源+

负极接电源-V2测内电压正极为靠近电源负极的探针

负极为靠近电源正极的探针第10页,共29页，2024年2月25日，星期天

电动势和内电阻3）方向：在电源内部由负极指向正极，即正电荷运动的方向。+–2）意义：表征电源将其它形式能转化为电能本领的物理量。1）定义：非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与被移送电量的比。1.电动势：正极负极电源++E在电源内一定存在着“非静电力”，它将正电荷从负极运往正极。电源的作用：将其他形式能转化为电能第11页,共29页，2024年2月25日，星期天4）电源电动势的几点说明：从电路中能量转化的角度来说，电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式能转化为电能的多少。(E=W非/q)a、电源电动势是描述电源本身性质的物理量，由电源的材料、结构决定。

E的大小与外电路是否连接无关；b、从测量的角度来说，电动势等于电源断开时电源两端的电压c、电动势的“方向”是表示电源极性的，不表示电动势是矢量第12页,共29页，2024年2月25日，星期天三、电动势1、定义：非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与被移送电量的比值。2、单位：伏V第13页,共29页，2024年2月25日，星期天表示电源内部非静电力将单位电荷从电源一极移动到另一极所做的功。3、物理意义：4、方向：负极→正极（电源内部）。5、意义：反映电源将其他形式的能转换为电能的本领。即：E＝W非,1C第14页,共29页，2024年2月25日，星期天四.闭合电路欧姆定律1.内容：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．适用条件:对纯电阻电路

2.闭合电路欧姆定律表达形式有：第15页,共29页，2024年2月25日，星期天3、适用条件：外电路为纯电阻电路第16页,共29页，2024年2月25日，星期天bdacababcd44、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。（2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。第17页,共29页，2024年2月25日，星期天外电路两端的电压叫路端电压．１、由分析U与R的关系R增大，电流减小，路端电压增大R减小，电流增大，路端电压减小五、路端电压跟负载的关系２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时第18页,共29页，2024年2月25日，星期天

3．电源的伏安特性（路端电压随电流变化的图像）oIUEU0

M（I0,U0）baNI0Im2）电源的U-I图象，图像纵截距表示电源的电动势E，下图中b图线表示定值电阻的U-I图像；两图像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；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率.OUIEI短图像斜率的绝对值表示内电阻，即：U=0是的I截距表示短路电流，第19页,共29页，2024年2月25日，星期天六、闭合电路欧姆定律应用题型类型1、正确理解电动势的概念2、注意公式的灵活选用3、注意与其它规律的结合应用：1）与部分电路欧姆定律的结合2）与串并联电路的规律结合3）与电功率的计算结合5、端电压的变化及电路的动态分析：4、测量电源的电动势和内阻原理：6、含有电容器电路的分析及差值法求流过某一电阻的电量：第20页,共29页，2024年2月25日，星期天定律应用1：路端电路与负载的关系R↑

U外↑R↓

U外↓特例：R＝∞（开路）特例：R＝0（短路）可知：I开＝0由

U开＝E；

U短＝0；U外0R第21页,共29页，2024年2月25日，星期天在如图所示的电路中，在滑动变阻器R2的滑动头向下移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如何？定律应用2：动态电路问题分析解：rER1R2R3AV第22页,共29页，2024年2月25日，星期天动态电路问题特例定律应用2：动态电路问题分析RabP如右图所示电路，当滑片P从a滑至b时：

R总：电压：UaP=UPb电流：IaP一直减小，IPb一直增大。0R总

Pab第23页,共29页，2024年2月25日，星期天在如图所示的电路中，R1=14.0Ω，R2=9.0Ω，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I1=0.20A；当开关S板到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动势和内电阻。定律应用3：测量电源的电动势和内阻S12rER1R2A解：S→1时S→2时从中解出：第24页,共29页，2024年2月25日，星期天S12rER1R2VS12rEVA定律应用3：测量电源的电动势和内阻方案2：S→1时S→2时方案3：S→1时S→2时第25页,共29页，2024年2月25日，星期天定律应用3：测量电源的电动势和内阻RPrEVAP（1）测量电路（按方案3）：（3）数据处理：①计算法：解方程组计算多组结果取平均值。②图像法：作U－I图像（2）数据记录：E＝截距I/A0.120.200.310.400.500.57U/V1.371.321.241.221.101.05EΔUΔI第26页,共29页，2024年2月25日，星期天定律应用4：将电流表改装成欧姆表测量原理：表笔断开：I＝0，Rx=∞表笔短接：I＝Ig，Rx=0R中测量电路Rx欧姆表刻度特征：1、反向;2、不均匀；3、各档R中不同