第三節(jié)-研究閉合電路2

問(wèn)題1：閉合電路是由哪幾部分組成的？用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路外電路:電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路.內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路rERK外電路內(nèi)電路部分電路閉合電路問(wèn)題2：在外電路中，沿電流方向，電勢(shì)如何變化？為什么？在外電路，沿電流方向電勢(shì)降低。因?yàn)檎姾傻囊苿?dòng)方向就是電流方向，在外電路中，正電荷受靜電力作用，從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題3：在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢(shì)如何變化？為什么？

在內(nèi)電路，如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負(fù)極附近存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，在這兩個(gè)反應(yīng)層中，沿電流方向電勢(shì)升高。在正負(fù)極之間，電源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢(shì)降低ababcdbdac問(wèn)題5：閉合電路中的電流方向是怎樣的？在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低。在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過(guò)非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的一、全電路的基本結(jié)構(gòu)：1．內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路（1）有電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（2）電流由電源的負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路流向電源的正極（3）是非靜電力搬運(yùn)電荷做功（4）是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能2．外電路：電源外部的電路（1）外電路由用電器組成，這些用電器可以是電阻，也可以是電解槽、電動(dòng)機(jī)等；它們的連接方式可以是串聯(lián)、并聯(lián)或混合聯(lián)（2）電流由電源的正極經(jīng)外電路流向電源的負(fù)極（3）是電場(chǎng)力搬運(yùn)電荷做功（4）是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能二、全電路的基本關(guān)系式1．全電路的能量關(guān)系：qE=IUt+I2rt即：IEt=IUt+I2rt式中：IEt是電源提供的總能量；IUt是外電路消耗的能量；I2rt是內(nèi)阻上發(fā)熱消耗的能量2．全電路的功率關(guān)系：IE=IU+I2r式中：IE是電源提供的總功率；IU是外電路消耗的功率；I2r是內(nèi)阻上發(fā)熱消耗的功率3．全電路的電壓關(guān)系：E=U+Ir式中：E是電源提供的總電壓；U是電源供給外電路的電壓；Ir是電源內(nèi)阻上的電壓，也叫內(nèi)電壓三、全電路歐姆定律：E=U+Ir1．當(dāng)外電路是純電阻時(shí)：或：E=IR+Ir=+2．表述：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比3．=IR是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓；=Ir是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1．路端電壓：外電路兩端的電壓叫路端電壓，也叫電源兩極間電壓、電源的輸出電壓2．路端電壓的表達(dá)式：U=E–IrU=IR3．路端電壓會(huì)隨外電阻的增大而增大：R增大→I(=)減小→U(=E–Ir)增大，外電阻R從0逐漸變化到∞，路端電壓則從0逐漸變化到E4．當(dāng)R=∞時(shí)（外電路斷路），I=0，U=E

當(dāng)R=0時(shí)（外電路短路），I=，U=05．路端電壓的圖線表示：U—I圖，圖線與縱軸的交點(diǎn)是電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線與橫軸的交點(diǎn)是短路電流，圖線的斜率是電源的內(nèi)阻6．當(dāng)電源的內(nèi)阻r=0時(shí)，U=E，這時(shí)路端電壓不隨外電阻變化，這樣的電源稱為恒壓源UIOEI—E例題3—3在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4均為定值電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)A．I變大，U變??；B．I變大，U變大；C．I變小，U變大；D．I變小，U變小ErR1R2R3R4R5abVA例題3—4如圖所示，電燈L標(biāo)有“4V，1W”，滑動(dòng)變阻器R總電阻為50Ω，當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.45A，由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，電壓表示數(shù)為10V，若導(dǎo)線完好，電路中各處接觸良好，不考慮電表內(nèi)阻的影響，試問(wèn)：（1）發(fā)生的故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？（2）發(fā)生故障前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大？（3）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為多大？RR2LSErPAV例題3—5如圖所示，滑動(dòng)變阻器電阻最大值為R，負(fù)載電阻R1=R，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)（1）當(dāng)K斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓范圍是多少？（2）當(dāng)K接通，滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓范圍是多少？（3）設(shè)R的長(zhǎng)度ab=L，R上單位長(zhǎng)度的電阻各處相同，P、a間長(zhǎng)度為x，當(dāng)K接通后，加在R1上的電壓U1與x的關(guān)系如何？RabPKR1例題3—6如圖所示電路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑動(dòng)變阻器的全值電阻R2=12Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=0.2Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在變阻器中央位置時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?I1IA2R2I2R3V2A1R1ErSV1作業(yè)：練習(xí)3—3如圖所示，在研究電源的內(nèi)、外電壓的實(shí)驗(yàn)裝置中，玻璃容器中盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M、鋅棒N作為電源的兩極。A、B是位于兩極內(nèi)側(cè)的探針。電壓表V1、V2分別接在電源的兩極和探針上，下列說(shuō)法正確的是：A．M極為電源正極，電壓表V2的正接線柱應(yīng)與探針B相連；B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)均減小；C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電源提供的總功率不變，滑動(dòng)變阻器上消耗的電功率一定減??；D．無(wú)論滑動(dòng)變阻器觸頭向右或向左移，滑動(dòng)變阻器上通過(guò)相同的電量時(shí)，電源消耗的化學(xué)能相等MNPBAV1V2練習(xí)3—4如圖所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1和R2是兩個(gè)阻值固定的電阻。當(dāng)可變電阻R的滑片向a點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，通過(guò)R1的電流I1和通過(guò)R2的電流I2將發(fā)生如下的變化：A．I1變大，I2變小；B．I1變大，I2變大；C．I1變小，I2變大；D．I1變小，I2變小abI2I1R1RR2練習(xí)3—5如圖是兩個(gè)電池I、II的U—I圖象，根據(jù)圖象判斷下面哪些說(shuō)法是正確的？

A．電池I的電動(dòng)勢(shì)比電池II的電動(dòng)勢(shì)大；

B．電池I的內(nèi)阻比電池II的內(nèi)阻?。?/p>

C．兩圖線的交點(diǎn)表示這時(shí)外電路的負(fù)載電阻R的值相等；

D．圖線與橫軸的交點(diǎn)表示該電池外電路短路時(shí)的電流UIIIIO練習(xí)3—6某一電源，外電路只接有一個(gè)電阻R=6Ω，當(dāng)將另一電阻R/與R并聯(lián)后，通過(guò)電源的電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，而通過(guò)R的電流則變?yōu)樵瓉?lái)的一半，試求R/和電源內(nèi)阻r的大小。練習(xí)3—7有包括電源和外電阻的電路，當(dāng)外電阻加倍時(shí)，通過(guò)的電流為原來(lái)的，求原來(lái)電路的內(nèi)、外電阻之比。練習(xí)3—8如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=