高中物理第二章电路第三节研究闭合电路教学案粤教版.doc

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1、第三节研究闭合电路　　　　　　　　　　　　　　1.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。2．闭合电路欧姆定律I＝3．电源电动势E等于U外和U内之和，即E＝U外＋＝IR＋Ir。4．路端电压随外电阻的增大而增大。电源电动势和内阻不随外电阻的变化而变化。5．在电源的UI图像中，图线与纵轴的交点即为电源的电动势，与横轴的交点是短路电流，直线的斜率即为电源的内阻。一、电动势　闭合电路的欧姆定律1．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。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内电阻。(2)电源的电动势数值上等于不接用电

2、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，也是伏特。2．闭合电路的欧姆定律(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。(2)公式：I＝。(3)电源的电动势E等于U外和U内之和，即E＝U内＋U外。二、路端电压跟负载的关系1．路端电压跟负载的关系式：U＝E－Ir，而I＝。图2312．当外电阻增大时，电路中的电流减小，路端电压增大21。当外电阻减小时，电路中的电流增大，路端电压减小。3．路端电压U与电流I的关系图像如图231所示，可知(1)图线是一条向下倾斜的直线。(2)路端电压U随着电流I的增大而减小。三、测量电源

3、的电动势和内阻1．实验目的(1)知道测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。(2)学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。(3)尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。2．实验原理实验的电路如图232所示，实验原理是闭合电路的欧姆定律。图2323．实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。4．实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，按原理图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。(2)闭合开关S，接通电路，将滑动变

4、阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。(3)同样的方法，依次记录多组U、I值。(4)断开开关S，拆除电路。(5)以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流值标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。5．数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：(1)公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：21实验序号123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r

5、3，求出它们的平均值E＝，r＝作为测量结果。(2)图像法把测出的多组U、I值，在UI图中描点画图像，使UI图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图233所示，由U＝E－Ir可知：图233①纵轴截距等于电源的电动势E，横轴截距等于外电路短路时的电流Im＝。②直线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝＝。6．误差分析(1)偶然误差主要来源于电压表和电流表的读数以及作UI图像时描点不准确。(2)系统误差主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些。U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真

6、实情况在UI坐标系中表示出来，如图234所示，可见E测

7、开始。(6)画UI图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均衡分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。1．自主思考——判一判(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷的电势能增加。(√)(2)电动势相同的电池，内阻也一定相同。(×)(3)电源的电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领越大。(√)(4)闭合电路的欧姆定律对含有电动机的电路也适用。(×)(5)电压表直接接在电源两端时测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。(×)(6)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化