探究闭合电路欧姆定律
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《探究闭合电路欧姆定律》知识清单一、什么是闭合电路欧姆定律在电学中,闭合电路欧姆定律是一个非常重要的定律,它描述了闭合电路中电流、电动势、电阻和电压之间的关系。
简单来说,闭合电路欧姆定律指出: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。
用公式表示就是:I =E /(R + r) ,其中 I 表示电路中的电流,E 表示电源的电动势,R 表示外电路电阻,r 表示电源的内阻。
二、闭合电路的组成要理解闭合电路欧姆定律,首先得清楚闭合电路的组成部分。
一个闭合电路通常由电源、外电路和内电路组成。
电源是提供电能的装置,比如常见的电池。
它有一个重要的参数就是电动势 E ,电动势表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。
外电路是指电源外部的电路部分,包括用电器、导线等。
外电路中的电阻我们用 R 来表示。
内电路则是电源内部的电路,电源内部也存在电阻,我们称之为内阻 r 。
三、电动势电动势是闭合电路中的一个关键概念。
电动势可以理解为电源没有接入电路时,电源两端的电压。
它反映了电源非静电力做功的本领。
电源通过非静电力将其他形式的能转化为电能,从而在电源两极间产生了电动势。
不同类型的电源,其电动势大小不同。
比如干电池的电动势一般为15V ,蓄电池的电动势通常为 2V 左右。
四、电流电流是电荷的定向移动形成的。
在闭合电路中,电流的大小受到电动势、电阻等因素的影响。
根据闭合电路欧姆定律,当电动势 E 一定时,电路中的总电阻(R+ r )越大,电流 I 就越小;反之,总电阻越小,电流就越大。
五、电阻在闭合电路中,电阻包括外电阻 R 和内电阻 r 。
外电阻是指外电路中用电器、导线等的电阻总和。
外电阻的大小取决于用电器的种类、数量以及导线的长度、横截面积等因素。
内电阻是电源内部的电阻。
电源内阻的大小主要取决于电源的类型、结构和工作状态。
一般来说,新电池的内阻较小,旧电池的内阻会增大。
六、路端电压路端电压是指外电路两端的电压,用 U 表示。
粤教版选修2《闭合电路欧姆定律的实验探究》评课稿1. 简介本文是对粤教版选修2《闭合电路欧姆定律的实验探究》课程进行评课的文档。
本文通过分析该课程的教学目标、内容设计、教学方法和教学评价等方面,对该课程的教学效果进行综合评价。
2. 教学目标粤教版选修2《闭合电路欧姆定律的实验探究》课程的教学目标明确,包括以下几个方面:•理解闭合电路和欧姆定律的概念;•掌握电流、电压和电阻的基本物理概念;•学会使用电表测量电流和电压;•实验探究和验证欧姆定律。
通过实验探究的方式,培养学生的实验探究能力和科学思维能力,加深学生对电路和欧姆定律的理解。
3. 内容设计粤教版选修2《闭合电路欧姆定律的实验探究》课程的内容设计合理,结合了理论知识和实验操作,具有循序渐进的特点。
该课程分为三个主要部分:理论授课、实验操作和实验结果分析。
在理论授课部分,教师通过使用多媒体教学工具,结合实例和图表,讲解闭合电路、欧姆定律以及相关概念。
在实验操作部分,学生通过实际操作电路、调整电阻、测量电流和电压等实验步骤,来验证欧姆定律。
在实验结果分析部分,学生通过整理实验数据和计算,得出结论并进行讨论。
该课程的内容设计能够满足教学目标,通过实验探究的方式,培养学生的实践能力和科学思维能力。
4. 教学方法粤教版选修2《闭合电路欧姆定律的实验探究》课程采用了多种教学方法,包括讲授教学法、实验操作和讨论交流等。
•讲授教学法:通过理论授课,教师向学生介绍闭合电路、欧姆定律等相关知识点。
教师通过示意图和图表等形象化的方式,使学生更好地理解概念和理论知识。
•实验操作:学生通过实际操作电路、调整电阻、测量电流和电压等实验步骤,亲自参与实验过程。
通过实验操作,学生能够更加直观地观察和感受电路中的变化和规律。
•讨论交流:在实验结果分析环节,教师引导学生根据实验数据和计算结果,进行结果讨论和思考。
学生互相交流和分享实验观察结果、结论和心得体会,促进彼此之间的互动和思维碰撞。
试验九 研究闭合电路欧姆定律【学习目标】1.知道闭合电路欧姆定律表示式E =U +U ′.2.会用电压表测可调电池外电压和内电压.【基础知识概述】1.试验原理利用电压表, 分别测出可调内阻电池电动势、 内电压受外电压, 比较电动势与内外电压之间关系, 其电路如试验图9-1.(虚线框内为可调内阻电池)说明: 本试验目是验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势.但直接测干电池或蓄电池内电压是不可能, 所以本试验是用可调内阻一个化学电池.经过改变电池内电解液液面高低, 从而改变电池内电阻.可调电阻电池内阻较大, 内、 外电压便于测量.2.试验仪器化学电池、 电阻箱、 开关、 电压表(两个)及导线若干.3.试验步骤(1)按电路图进行实物图连接.(2)在开关S 闭合前, 先统计两个电表21V V 、示数.(3)闭合开关S, 调整电阻箱阻值R, 分别统计21V V 、两个电表示数.(4)改变电阻箱R 阻值, 多统计几组两个电压表示数.(5)分析所得数据, 验证内外U U +是否等于电动势E, 即Ir IR U U E +=+=外内, 则rR E I +=就得以验证.说明: S 闭合前, 把电压表作为理想电表处理, 则1V 读数即可作为电源电动势, 2V 读数为零.4.注意事项(1)为了尽可能正确地测量内电压U ′, 探针a 、 b 应插在紧靠电极板沟槽中, 使之尽可能与极板靠近, 但不能接触.(2)试验中用电阻箱作为电源负载, 是因为可调内阻电池电动势小, 内阻大, 故经过电阻箱电流不会超出额定值, 而通常试验中不许可把电阻箱作为负载.5.试验误差起源与分析(1)电表读数时有视差.(2)探针C 、 D 间距离小于极板A 、 B 间距离, 使测出内电压小于真实值.(3)电池工作后, 两探针表面状态不一致, 形成一对电极, 而产生极化电动势. 讨论: 利用本试验测定电池内阻r .本试验中, 电池电动势E 和内阻r 皆未知, 但改变电阻箱阻值, 可由闭合电路欧姆定律得:r R U U E 1外外+= r R 'U 'U E 2外外+=整理得: 2121R U R 'U )'U U (R R r 外外外外--=外外外外U R 'U R )R R ('U U E 2121--=可见: 只有一个电压表和一个电阻箱既可测出电池内阻, 又可测出电池电动势.【经典例题精讲】例 (1999·临沂检测)如试验图9-2所表示, 是测量内外电路电压装置, 电压表21V V 和分别测量什么电压?若21V V 、读数分别为1.25V 和0.75V , 电源电动势多大?若滑动变阻器所在处使电路断开, 两表读数各多大?分析: 两电表分别得到是电池内电压和外电压.解: 据外内U U E +=得:电源电动势E =1.25V +0.75 V =2.00V .若外电路断开, 则:外电压V 002E U 2.==.内电压0U 1=.【同时达纲练习】试验图9-3是研究闭合电路内、 外电压和电动势间关系装置:(1)电压表21V V 和分别在试验中测__________和__________.(2)在装置图中标出电压表21V V 和正负接线柱.(3)当滑动变阻器滑片向右移动时, 电压表21V V 和读数分别__________和__________.(填“变大”“变小”或“不变), 两读数数据关系为__________.参考答案【同时达纲练习】(1)外电压内电压(2) 电表左“十”右“-”电表左“-”右“+”(3)增大减小两数之和不变。
《闭合电路欧姆定律的实验探究》讲义一、闭合电路欧姆定律的基本概念在电学中,闭合电路欧姆定律是一个非常重要的定律,它描述了闭合电路中电流、电压和电阻之间的关系。
简单来说,闭合电路欧姆定律指出:闭合电路中的电流与电源电动势成正比,与电路中的总电阻成反比。
电源电动势是指电源将其他形式的能转化为电能的能力,用字母 E 表示。
而电路中的总电阻,包括外电阻和内电阻。
外电阻就是我们在电路中常见的电阻元件,如电阻器等;内电阻则是电源内部的电阻,通常用 r 表示。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作和测量,来验证闭合电路欧姆定律,并深入理解其在电路中的应用。
三、实验器材为了完成这个实验,我们需要准备以下器材:1、直流电源:提供稳定的电压输出。
2、电流表:用于测量电路中的电流。
3、电压表:用于测量电路中的电压。
4、滑动变阻器:用于改变电路中的电阻。
5、定值电阻:若干个不同阻值的电阻,用于组成电路。
6、导线若干:用于连接电路。
7、开关:控制电路的通断。
四、实验原理根据闭合电路欧姆定律,我们有公式 I = E /(R + r),其中 I 是电路中的电流,E 是电源电动势,R 是外电路电阻,r 是电源内阻。
在实验中,我们通过改变外电路电阻 R 的大小,测量相应的电流 I和路端电压U(即外电路电压)。
然后根据测量数据,绘制U I 图像,从而验证闭合电路欧姆定律。
五、实验步骤1、按照电路图连接好实验电路。
将电源、开关、滑动变阻器、电流表、定值电阻依次串联连接,电压表并联在定值电阻两端。
2、闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,记录此时电流表和电压表的示数。
3、逐渐减小滑动变阻器的阻值,每次改变后记录电流表和电压表的示数。
4、重复步骤 3,多测量几组数据。
5、以电压 U 为纵坐标,电流 I 为横坐标,绘制 U I 图像。
六、数据记录与处理在实验过程中,我们要认真记录每一组测量的数据,包括电流 I 和电压 U 的值。
欧姆定律的实验探究(精选5篇)欧姆定律的试验探究范文第1篇一、重视试验探究过程,发觉新问题欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致,从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系,从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的,电流与电压和电阻毕竟存在什么关系”的问题,到最终处理试验数据和争论沟通,得出电流、电压和导体电阻的定量关系,即欧姆定律,其数学表达式为I=U/R.探究的过程还是一个发觉问题并解决问题的过程,使同学们加深了对欧姆定律的理解.例1某同学按如图1所示的电路,讨论通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系,若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的金属滑片P,可测得不同的电流、电压值,如表1;然后,他又转变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2.请回答:(1)分析表1中数据可知:_____________________________;(2)分析表2中数据可知:电流与电阻_____.(填“成”或“不成”)反比,这与欧姆定律_______(填“相符”或“不符”),其缘由是________.解析这是一个典型的欧姆定律试验探究题,重点考查的是欧姆定律的结论.一个要留意的细节问题是,欧姆定律的整个探究过程运用了掌握变量的思想.因此,在处理试验数据得出正确结论时,肯定要体现这种思想.所以分析表1中数据可知:在电阻不变条件下,导体中的电流与导体两端的电压成正比(由于导体两端的电压成倍增加时,流过导体的电流也随着成倍增加).但分析表2中数据却发觉,电流和导体电阻的乘积不是一个定值,即电流与导体的电阻不成反比,这个结论明显不符合欧姆定律.那么,为什么得不出正确结论呢?这是我们在探究过程中常常遇到的一个问题,这个问题的解决,本身与这个试验的设计思想连接在一起,由于在探究电流与电阻关系时,应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值转变时,肯定要调整滑动变阻器滑片P,使R1两端的电压保持不变,再读出相应的电流值,然后分析数据.那么,当R1的阻值成倍增加时,如何调整滑片P才能使它两端的电压保持不变呢?如上图,应将滑片P向右调整到适当的位置,想想看,为什么呢?二、创设新情景,解决新问题近年来,从中考试题来看,在欧姆定律试验题方面,不仅仅考查了欧姆定律的试验探究过程和伏安法测电阻,也消失了一些创设新情景,运用欧姆定律去解决一些新问题的试验题.这类试题的解答肯定要抓住“欧姆定律是电路中的交通规章”这一点,运用公式I=U/R和电路的特点来解答.例2“曹冲称象”的故事流传至今,最为人称道的是曹冲采纳的方法,他把船上的大象换成石头,而其他条件保持不变,使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱(元件符号_______),一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不精确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大).【设计试验和进行试验】(1)在右边的方框内画出你设计的试验电路图;(2)将下面的试验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量.第一步:开关断开,并按设计的电路图连接电路;其次步:____________________________;第三步:____________________________.(3)写出Rx的表达式:Rx=____________.解析这是测未知电阻的另一种方法――“等效替代法”.这种试验题对同学们的要求比较高,它创设了一个新的情景(“曹冲称象”),让你从这个新情景中受到启发,来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简洁重现,而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系,即电压肯定时,电流相等,则电阻相等.因此,我们可以按图3的试验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量.连接好电路后,将开关S与a相接,使电流表的示数指示在某一刻度(由于电流表的刻度不精确,因此不能精确读数);接着将开关S与b相接,这个时候需要调整电阻箱,使电流表的示数指示在同一刻度处,读出电阻箱上电阻值为R,这一步充分利用了欧姆定律的结论,当电压相等时,电流相同,则电阻相等.即Rx=R.同学们想想看,本题为什么说只是粗略测量呢?S接a和接b的挨次能颠倒吗?假如电流表的刻度精确且灵敏度良好,那么可不行以较精确地进行测量呢?(这个时候,我们可以直接依据欧姆定律来解决这个问题,即分别读出S接a和b时,电流表的示数为I1和I2,则通过计算我们可以得到待测电阻Rx=RI2/I1,且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.)三、查找试验规律,渗透数理思想欧姆定律的试验探究过程本身就体现了一种数理思想,要求从定性的结论,运用数学方法得出定量的关系式.因此,在以后的中考命题上,这种思想的体现可能是命题者关注的一个焦点.例4某同学想探究导电溶液的电阻是否与金属一样,也与长度和横截面积有关.于是他设计了试验方案:首先他找来几根粗细不同的乳胶管,按要求剪下长短不同的几段.并在其中灌满质量分数相同的盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.将盐水柱分别接入电路中的A、B之间.闭合开关,调整滑动变阻器滑片P,读出电流表和电压表的示数,并记录在表格中,如下表:依据试验数据,请解答下列问题.(1)通过对试验序号_______或_______的数据处理,我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样,电阻的大小与导电溶液柱的横截面积成_______.(填“正比”或“反比”)(2)通过对试验序号1、4的数据处理,我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样,电阻的大小与导电溶液柱的长度成_______.(填“正比”、“反比”)(3)请填写表格中未记录的两个数据.(4)对于试验序号6,开关闭合,若保持滑动变阻器滑片P不动,将乳胶管拉长,则电流表的示数将_______;电压表示数将_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)解析这是典型运用自己探究得到的结论解答相关问题的一类题型,要求同学们对整个学问点有肯定的驾御力量.试验中测得的是电流和电压,而问题是与电阻有关,因此我们先应运用欧姆定律求出相应的电阻值,再进行分析(这是试题的一种创新).我们对1、3、4、5组数据的处理得出R1=3Ω,R3=1.5Ω,R4=6Ω,R5=4Ω.运用掌握变量的思想,由试验1和3,或4和5,很简单得出导电溶液的电阻与导电溶液柱的横截面积成反比;由试验1和4可以看出,导电溶液的电阻与导电溶液柱的长度成正比.欧姆定律的试验探究范文第2篇高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题绽开的。
《探究闭合电路欧姆定律》说课稿榆林第二实验中学闫明一、说教材1、本节内容《探究闭合电路欧姆定律》是高二物理选修3-1第四章《探究闭合电路欧姆定律》第一节的内容。
本节课是在学习了部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率基础上进行的,可说是部分电路欧姆定律的延伸,是分析各种电路(感应电动势的电路、交流电的电路)的基础,是电学的基本规律之一,也是本章的教学重点。
本节我打算共用两个课时完成,这里我要说的是第二课时。
2、在教材中的地位《探究闭合电路欧姆定律》是高二物理选修3-1第四章《探究闭合电路欧姆定律》第一节的内容。
本节课是在学习了部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率基础上进行的,可说是部分电路欧姆定律的延伸,是分析各种电路(感应电动势的电路、交流电的电路)的基础,是电学的基本规律之一,也是本章的教学重点。
而且,本节教材展示了物理学科的特点――实验科学,体现了用实验手段研究物理问题的思想方法。
3、对学生实际情况的分析根据以上对该节在教材中地位、作用的理解,高二学生经历了一年多的高中物理学习,已经具有一定的知识基础和认知能力(实验观察能力与逻辑推理能力),在知识储备(初中学习过部分电路欧姆定律)、实验技能、思维方法方面等都得到一定锻炼,因此教师的恰当引导和师生间默契配合可以帮助学生通过实验探求闭合电路欧姆定律。
4、教学目标①、基础知识技能方面:A.知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
B.通过实验得出路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能从中得出闭合电路欧姆定律及公式。
②、能力方面:A.通过路端电压与外电阻的关系分组随堂实验,培养学生利用实验研究,得出结论的探究物理规律的科学思路和方法。
B.通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义,培养学生用多种方式分析物理问题能力。
③、思想及情感方面:通过亲身实验操作,培养学生实验探索和科学推理的物理思维品质;通过能力训练,培养学生创造性地学习的思维品质,能够变换、创设问题,从中理性地体会物理思维方法。
闭合电路的欧姆定律电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系。
E=U内+U外E=Ir+IR电源的总功率P总=IE电源的输出功率P输=IU电源内阻上损耗的功率P损=I²r VP总=P输+P损IE=IU+I²r电源的非静电力做功W非=qE=IEt IEt=IUt+I²rt电源的电动势和内阻r是一定的,当负载电阻R增大时,电流I将减小,则电源内阻上的电势降Ir将减小,所以路端电压U增大,所以路端电压U随外电阻的增大而增大。
当R→∞,也就是当电路断开时,I→0则U=E。
当开路(亦称开路)时,路端电压等于电源的电动势当R→0时,→E/r,可以认为U=0,路端电压等于零。
这种情况叫电源短路,发生短路时,电流I叫做短路电流.1.电源的电动势为3.0V,内电阻为0.20Ω,外电路的电阻为4.80Ω,则电路中的电流I=__________________A,内电压__________________V,路端电压_________________V。
2.如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,外电路总电阻为R,当S闭合后,电源总功率为___________________,电源的输出功率为___________________,外电路消耗的功率为_____________________,内电路消耗的功___________________,电源的供电效率为______________________。
3.3、许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA,这块电池板的内电阻是( ).(A)60Ω(B)40Ω(C)20Ω(D)10Ω4、在“测定电源电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U-t图象,如图4所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是\A.短路电流B.电源内阻C.电源电动势D.全电路电阻UI 5、电源电动势为ε,内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法中正确的是( ).(A)因为电源电动势不变,所以路端电压也不变(B)(B)因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大(C)(C)因为U=IR,所以当I增大时,路端电压增大(D)(D)因为U=ε-Ir,所以当I增大时,路端电压下降6.如图所示R1=14Ω,R2=9Ω。
掌握闭合电路欧姆定律的实验方法——物理教案欧姆定律是电学中一个十分重要的定律,它的表达式是:电流强度I正比于电阻R和电压U的比值,即I=U/R。
在理论领域中,欧姆定律在计算电路的电阻和研究电子学方面都有广泛的应用。
在实验中,掌握欧姆定律的实验方法却是至关重要的一步。
本文将为大家介绍闭合电路欧姆定律的实验方法。
一、实验器材(1)电源:带电压表和电流表(2)电阻箱(3)导线(4)万用表(5)电流表夹二、实验步骤(1)准备工作① 打开电源开关,检查电采样电压与电流值的读数是否为“0”,后将电源开关关闭。
② 打开电阻箱开关,将电阻箱置于“0欧姆”位置。
(2)准备电路和测量组建电路并接入电路导线,依次连接电源和电路的两个端点。
做好接线后,打开电源开关并检查各种仪器的读数。
(3)改变电阻箱上的电阻值,记录电路电阻和电流和电压。
将电阻箱旋钮转动到不同的欧姆位置,记录不同电阻值对应的电路电阻、电流值和电压值。
(4)分析数据、制表和画图。
利用实验结果生成电路电阻、电流和电压的变化图,并将数据制成表格。
三、注意事项(1)在接线时应注意接线交叉严格禁止,仪器接线不正确或未接好会导致仪器损坏,特别是电表的电流、电压表笔的接线必须正确。
(2)更改电阻时必须关闭电流开关,以免电子器件烧坏。
(3)使用电源和电阻箱时,要注意电源电压和电阻箱内电阻的误差,实际电路中的电阻误差将会影响到欧姆定律的精度。
(4)记录数据不能出现不准确的情况,尽量减小误差,确保实验数据的准确性。
通过本实验,我们可以对闭合电路欧姆定律有更深刻的理解,同时也加强了我们对欧姆定律的认识和掌握。
希望同学们能够认真学习这个实验,掌握更深刻的物理理论知识,这也是我们学习物理的初衷。
4.1探究闭合电路欧姆定律
同州中学王亚文
【教学目标】
1、知识与技能:
A. 知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
理解电动势的定义,知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
B. 理解电动势的定义,知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2、过程与方法:
通过路端电压与外电阻的关系分组随堂实验,培养学生利用实验研究,得出结论的探究物理规律的科学思路和方法。
3、情感态度与价值观:
A.通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点
B.通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系
【教学重点】电动势的概念
【教学难点】电动势的概念。
一、引入新课
在我们的生产生活中,需要不同的电源,如干电池、蓄电池、化学电池,发电机等,那么电源的作用是什么?干电池正、负极之间有1.5 V电压,每节蓄电池正、负极之间的电压是2 V,那么电池正、负极间的电压由什么因素决定的呢?
电源的正、负极之间有一定电压,用导线把电源和用电器连结起来,组成闭合回路,
电路中就可形成电流,那么闭合电路中电流的大小取决于哪些因素呢?
二、新课教学
(一)、基本概念
内电路:电源内部的电路;
外电路:电源外部的电路,
包括用电器、导线、开关等;
内电阻:内电路的电阻,通 常为电源的内电阻,简称内
阻,用r 表示
外电阻:外电路的总电阻,用R 表示;
内电压:内电路两端的电压,用U 内表示;
外电压:外电路两端的电压,通常称为路端电压或外电压; 用U 外
表示。
(二)、闭合电路的路段电压和内电压
提出问题1:通过实验,观察路端电压与电路状态变化的关系 探究问题1:
按如图所示电路选择器材,连接电路。
实验操作:
1. S 闭合S1断开,观察小灯泡亮度
E S
外电路 内电路
2. S 和S1都闭合,观察小灯泡亮度的变化
实验现象:小灯泡逐渐变暗
现象分析:
小灯泡逐渐变暗反应了路端电压减小
归纳结论1:
路端电压随着电路状态的改变而改变,电路的电阻越大,则路端电压就越大。
提出问题2:通过实验,找出内电压与电路状态变化的关系 探究问题2:教学视频
数据分析:
归纳结论2:
1、电源内部有电势降落
2、内电压随着电路状态的
改变而改变,电路的电阻越大,路端电压就越大,内电压越小;即: R ↓→U ↓、U ′↑
3、每组实验中路端电压与电源内部的电压之和在误差范围内相等,即
U 内+U 外=E(常数)
(三)、电动势 S 和S 1都闭合,两个小灯泡并联
S 闭合S1
断开,一个小灯泡接入电路
电路中电阻在不断减小
1、电源的基本定义
(1)电源的作用:是正电荷不断地由电源的负极移动到正极
(2)电源的定义:是把其他形式的能转化为电能的装置.
2、电动势
(1)物理意义:表征电源将其他形式能转化为电能的本领的物理量.
(2)定义:将电量为q 的正电荷从电源的负极移向正极的过程中电源的非静电力所做的功W 非与被移送电量q 的比值
q W 非叫电源电动势。
(3)定义式: (4)单位:伏特,简称伏;符号为V
说明:在数值上等于电源没有接入电路时正、负两极的电压.
(四)例题分析
例1、以下说法中正确的是( )
A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静 电力作用,所以能不断定向移动形成电流
B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少
C .在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加
【解析例1】 从静电力做功和非静电力做功的角度来理解电动势的
q
非W E
本质意义.
电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加,引出了电动势的概念,来描述非静电力的做功本领.而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少.D项对.
【答案】 D
例2、下列说法中正确的是()
A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别
D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高
【解析例2】从物理意义、定义两个方面来区分电动势和电压.电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质的区别,所以A 选项错,C选项对.当电源开路时,两极间的电压在数值上等于电源的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时,R外=0,这时路端电压为零,所以B、D选项错.
【答案】 C
【巩固训练】:
1.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示()
A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能B.无论接不接入外电路,蓄电池两极间的电压都为2 V
C .蓄电池在1 s 内将2 J 的化学能转变为电能
D .蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电池电动势为
1.5 V)的大
【解析1】 根据电动势的定义和表达式E =W q ,非静电力移动1 C
电荷量所做的功W =qE =1×2 J =2 J ,由功能关系可知有2 J 的化学能转变为电能,A 正确,C 错误.在没接入外电路时,蓄电池两极间的电压等于电动势,但若接入外电路后,两极间的电压将小于电动势,所以选项B 的说法错误.电动势是描述电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量,E 蓄电池=2 V>E
2.有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A .电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B .电动势就是电源两极间的电压
C .电动势公式E =W/q 中W 与电压U =W/q 中的W 是一样的,都是电场力做的功
D .电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
【解析2】 只有电路开路时,电动势才等于电源两极间的电压,公
式E =W q 与U =W q 中的W 的意义不同,前者表示非静电力做的功,后者表示静电力做的功,电动势和电压的意义不同,电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领,而电压反映电能转化成其他形式能的本领,综合上述分析,选项D 正确.
【答案】 D
课堂小结:
1、基本概念:
2、路端电压和内电压的关系
3、电源的作用
4、电动势的概念
(1)物理意义:电动势是描述电源把其他形式的物理量。
(2)定义:。
(3)公式:E=,单位:。
(4)电源的电动势等于电源没有接入电路时。