广东省河源市龙川县第一中学高中物理选修3-1 第二章 课件 2.3 研究闭合电路.ppt

1、第三节 研究闭合电路,图1中的小灯泡只能瞬间发光，而图2中的小灯泡能持续发光。因为图1中的电流无法形成闭合回路，而图2中的电流能形成闭合回路。,在电池的内部，由于发生化学反应，所以电流能从电池的负极流向正极，这相当于在电池内部产生一个由负极指向正极的电势差，在电学中，我们把这个等效的电势差称作电动势，用符号E表示。,1、物理意义：是反映电源把其他形式能转化为电能的 本领的物理量，只由电源本身结构特性决定。,一、电动势,当电路断路时，E在数值上等于电源正负两极间电压 （电源正负两极间电压也叫外电压，或叫路端电压。）。,2、电动势是标量，但有方向，在电源内部由负极指向正极。,3、数值大小：,（由于

2、电源内部有电动势，所以电源正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，当电源两极的电势差等于电源的电动势时，电源处于一个稳定的状态，其内部没有电荷做定向移动。此时内电压为零。当电源接通时，由于要维持电荷由电源的负极向正极的定向移动，所以电源两极间的电势差小于电源的电动势，此时内电压等于电动势与电源两极的电势差的差值。）,当电路接通时，E在数值上等于外电压和内电压之和。,二、闭合电路的欧姆定律,1、推导过程： E=U内+ U外 I=E/（R+r）,2、内容：闭合电路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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。,3、表达式：,由于电源的E和r不变，由上式可知，电路

3、中的电流I随外电阻R的增大而减小。,4、适用条件: 只适用于纯电阻电路,三、路端电压U跟外电阻R的关系:,结论：外电阻R越大，路端电压越大。,观察与思考：在图2-3-4中，当接入电路的灯泡逐渐增加时，灯泡的亮度如何变化？为什么？,当接入电路的灯泡逐渐增加时，灯泡的亮度越来越暗。因为接入电路的灯泡越多，外电阻越小，路端电压越小，所以灯泡越暗。,两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路断路时,四、路端电压U跟电流I的关系:,1、图象的物理意义： 纵轴截距表示电源的电动势E,横轴截距表示电源的短路电流,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,2、U-I图象的应用： 求电源

4、的电动势E、r、I短；,求任一状态下外电阻R；,已知外阻确定路端电压U和电流I。,五、电路动态变化问题：,例：如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b移动时( ) A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少 B、伏特表V的读数增大，安培表A的读数增大 C、伏特表V的读数减少，安培表A的读数减少 D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大,A,【例2】如图10-3-5所示电路，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?,【解析】先认清电流表A是测量R3中的电流，电压表V2测量R2和R3并联的电压，电压表V1测量路端的电压.再利用闭合电路欧姆定律判断主干上的一些物理量的变化：P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，则电压表V1示数增大，再进行分支上的分析：由I减小，知内电压U和R1两端电压U1减小，,由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大判断出电压表V2示数增大，由U2增大和R3有效电阻增大，无法确定电流表A表示数如何变化，这就要从另一条途径去分析：由电压表V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即电流表A示数减小.,练习、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定 不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向b端 滑动,则( ) A.电灯L