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

二、闭合电路的欧姆定律 三、路端电压U跟外电阻R的关系: 四、路端电压U跟电流I的关系: 五、电路动态变化问题： 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更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大 * 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。 E 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 ①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。） ②当电路接通时，E在数值上等于外电压和内电压之和。 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 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 1、图象的物理意义： ①纵轴截距表示电源的电动势E． ②横轴截距表示电源的短路电流 ③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： ①求电源的电动势E、r、I短； ②求任一状态下外电阻R； ③已知外阻确定路端电压U和电流I。 例１：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. A a b R1 R2 A *