高中物理 2.3 研究闭合电路课件 粤教版选修31.ppt

第三节研究闭合电路 第二章电路 学习目标1 了解电源在电路中的作用 理解电源的电动势和内阻的概念 2 理解闭合电路的欧姆定律 能计算相关电路问题 3 理解路端电压跟负载的关系 第二章电路 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 电源内部的电路叫做内电路 内电路上的电阻即电源的电阻称为 2 不同的电源 两极间的 不同 物理学用电动势这个物理量来描述电源的这种特性 电源的电动势数值上 不接用电器时电源正负两极间的电压 3 电动势的单位与电压的单位相同 也是 电动势是标量 电动势不是电压 外电阻 内电阻 电压 等于 伏特 对于不同型号的干电池 其电动势都是1 5v 这说明了什么问题 提示 电动势的大小取决于非静电力的性质 与电源的体积大小无关 二 闭合电路的欧姆定律日常生活中我们接触过各种各样的电源 如图所示的干电池 电子表中的纽扣电池 各种电源两极间的电压是不是一样呢 它们向电路提供的电流与电动势 电阻有什么关系呢 1 理论和实验都表明 电源的电动势e等于u外和u内 即e 2 闭合电路欧姆定律的内容和公式 1 内容 闭合电路中的电流跟电源的 成正比 跟内 外电路的 成反比 2 公式 之和 u外 u内 电动势 电阻之和 三 路端电压跟负载的关系1 手电筒中电池用久了 小灯泡发光明显变暗 但拆下电池 用电压表测量其电动势发现并没有减小太多 这是怎么回事呢 2 傍晚是每一天用电的高峰时段 万家灯火 但灯光较暗 而夜深人静时 你若打开灯 灯光特别亮 又如在家用电器使用中 打开大功率的空调后 你会发现灯泡会变暗 而关掉空调后灯又会马上亮起来 这是为什么呢 提示 当电路中接入较多的用电器时 由于这些用电器是并联的 其总电阻会变小 干路中的电流就会很大 干路上就会有较大的电压降 造成灯泡两端的电压变低 所以灯泡的亮度也就变暗了 1 外电路两端的电压叫 2 由e u外 u内和u内 ir可得u外 对于一个电源 它的电动势和内阻是确定的 当外电阻r增大时 由闭合电路欧姆定律i 可知 电路中的电流i减小 因而路端电压u 反之 当外电阻r减小时 路端电压u 路端电压 e ir 增大 减小 闭合电路的欧姆定律 e i r r e u外 u内 u外 e ir 10分 如图所示 电源电动势为6v 内阻为1 r1 5 r2 10 滑动变阻器r3的阻值变化范围为0 10 求电路中总电流的变化范围 答案 0 55a i 1a 1 如图所示 r1 14 0 r2 9 0 当开关s扳到位置1时 测得电流i1 0 20a 扳到位置2时 测得电流i2 0 30a 求电源的电动势和内阻 答案 3 0v1 0 1 路端电压 外电路两端的电压 又叫外电压 也就是电源正 负极间的电压 3 路端电压与外电路电阻的关系对一定电源 电流 路端电压 内电压随外电路电阻的改变而改变的情况可用下表形象地表示 路端电压跟负载的关系 i i 0 i u u 0 u u e u u e u u 0 4 路端电压与电流的关系 1 由u外 e ir可知u外 i图象是一条斜向下的直线 如图所示 8分 人造地球卫星常常利用太阳能电池作电源 太阳能电池由许多片电池板组成 设某太阳能电池板的内电阻为r 20 它不接外电路时两极间的电压为8 10 4v 1 该太阳能电池板的电动势为多大 2 该太阳能电池板的短路电流为多大 3 若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻r r 5 则电阻r两端的电压为多大 答案 1 8 10 4v 2 4 10 5a 3 1 6 10 4v 2 双选 如图所示 甲 乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流i的关系图象 下列说法中正确的是 a 路端电压都为u0时 它们的外电阻相等b 电流都是i0时 两电源的内电压相等c 电源甲的电动势大于电源乙的电动势d 电源甲的内阻小于电源乙的内阻 ac 电路动态分析的技巧 范例 单选 如图所示的电路中 当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时 a 电压表v的读数增大 电流表a的读数减小b 电压表v和电流表a的读数都增大c 电压表v和电流表a的读数都减小d 电压表v的读数减小 电流表a的读数增大 a 名师归纳