高中物理 第二章 电路 第三节 研究闭合电路教学案 粤教版选修3-1

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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器时电源正

2、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，路端电压增大非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。。当外电阻减小时，电路中的电流增大，路端电压减小。3．

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

4、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：非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职

5、，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。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、r3，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、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，将测量结果与真实情况在UI坐标系中表示出来，如图234所示，可见E测

7、，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表示数要快，每次读完后应立即断电。(3)选用内阻适当大一些的电压表。(4)电压表、电流表应选择合适的量程，使测量时偏转角大些，以减小读数时的相对误差。(5)当路端电压变化不是很明显时，作图像时，纵轴单位可以取得小一些，且纵轴起点可以不从零开始。(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