2.3 研究闭合电路

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1、第三节研究闭合电路学习目标：1.掌握电动势的概念．2．知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和．3．理解闭合电路的欧姆定律及其公式，并能熟练解决有关的电路问题．4．熟练利用闭合电路的欧姆定律，讨论电源的路端电压与负载的关系．5．了解并掌握测定电源的电动势与内阻的原理．6．掌握实验方法，并学会处理数据．重点难点：电动势的理解，闭合电路的欧姆定律的应用，掌握实验原理，合理处理实验数据.一、电动势1、电源外部的电路叫做外电路，外电路上的电阻称为外电阻R．电源内部的

2、电路叫做内电路，内电路上的电阻即电源的电阻称为内电阻r.2、不同的电源，两极间的电压不同。物理学用电动势E这个物理量来描述电源的这种特性.3、电源的电动势数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压．即用电压表直接测电源两极的电压4、电动势的单位与电压的单位相同，也是伏特．电动势是标量，电动势不是电压．二、闭合电路的欧姆定律理论和实验的研究表明：电源的电动势E=U外+U内1．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势E成正比，跟内外电路的电阻之和成反比．2．公式：I=思考感悟在探究电动势、外电压、内电压三者之间的定量关

3、系的实验中，两电压表的正、负极连接时应注意什么？提示：外电路电压表的正极与电源的正极相连接，负极与电源负极相连接．内电路电压表的正极与电源负极旁边的铜丝相连，负极与电源正极旁边的铜丝相连．三、路端电压跟负载的关系1．外电路两端的电压叫__路__端__电__压_．2．由E＝U外＋U内和U内＝Ir可得U外＝__E_－__I.r对于一个电源，它的电动势和内阻是确定的.当外电阻增大时，由闭合电路欧姆定律_________可知，电路中的电流减小，因而路端电压__增_大__.反之，当外电阻减小时，路端电压_____减.小四

4、、测量电源的电动势和内阻实验的电路如图所示，实验原理是闭合电路的欧姆定律:U＝E－Ir平均值2．用作图法来处理数据(1)在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，根据测出的多组U、I值，在坐标纸上描出对应的点.(2)根据闭合电路的欧姆定律U＝E－Ir，可知U、I关系图象是一条直线．由于存在实验误差，按照实测数据描出的点一般不会严格地落在同一条直线上．为了减小误差，可以用直尺大致相等画一条直线，使直线两侧的点的数目_________．这条直线就是电路的路端电压与电流的关系图象.(3)这条直线跟纵轴的交点的纵坐标数值上等

5、于__电__源__电__动_势__E__.(4)这条直线与横轴的交点表示电压U＝0，即电压被短路的情况．交点的横坐标即为短路电流I，内电阻r可由下式得到：_______.不难看出,直线的斜率数值上等于电__源_的__内__电__阻__r___.一、电动势的理解从能量转化的角度来看，非静电力移动电荷做功的过程，就是把其他形式的能转化为电能的过程．在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的电势能增加得就越多．非静电力做的功越少，则电荷的电势能增

6、加得就越少.物理学中用电动势表示电源的这种特性.特别提醒：电动势在数值上等于电源不接入电路时两极间的电压，但与两极间的电压有着本质的区别，不能说路端电压就是电源电动势，电动势是电源本身的一种性质，两极间的电压是由电动势提供的．即时应用1．(单选)下列说法中正确的是(C)A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高解析：选C.电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．

7、而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以A选项错，C选项对．当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，R外＝0，这时路端电压为零，所以B、D选项错．由于电源的电动势E和内电阻r不受R的影响，所以随着R的增大，电路中的电流I减小．特别提醒：在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，将引起电路总电阻的增大(或减小)．即时应用2．(单选)用电动势为12V的直流电源对某纯电阻电路供电，

8、此时电源的路端电压为8V，输出电流为2A．若将外电路电阻增大到原来的2倍，则输出电流和路端电压分别为(B)A．1.0A,8.0VB．1.2A,9.6VC．1.5A,9.6VD．1.8A,10V三、路端电压与负载的关系1．电动势和内电压、外电压的关系电动势的大小等于内、外电压之和，即E＝U内＋U外．2．路端电压与负载的关系3、如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的