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高二物理备课组,第三节 研究闭合电路,金属导体中能自由移动的电荷是?,自由电子,电子向某一方向定向移动相当于正电荷向相反方向定向移动.,在同一电场中电子定向移动的方向与正电荷 定向移动方向有什么关系.,如何让电路有持续的电流?,用导线把电源、用电器连成一个闭合电路，电路中才有电流。,R1,R2,R3,E,r,要在电路中维持持续的电流，电路中必须有电源。电池是最常见的电源。,2、电源内部是内电路,一、电路的组成,R1,R2,R3,E,r,1、用电器、导线组成外电路,3、电路中的电荷又是依靠什么力移动？,外电路中正电荷在电场力的作用下由正极移向负极。,R1,R2,R3,E,r,外电路中电荷如何移动？,在电源中电荷又如何移动？,在电源中非静电力把正电荷由负极移到正极,在外电路沿着电流方向电势是升高还是降低？,在外电路沿着电流方向电势降低。,1、电源有两个极，正极的电势比负极的电势高，两极间存在电压。不同的电源，在不与电路相接时两极间的电压一般不相同。,二、电源,在电源中非静电力把正电荷由负极移到正极,在电池中，非静电力是化学作用，它将化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它将机械能转化为电势能。,所以，从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功将其它形式的转化为电势能的装置。不同的电源非静电力做功的本领不同。,2、物理学上用电动势这个物理量来描述电源的特性。 电动势：在数值上等于不接用电器时电源正负两极的电压。是标量。 单位：伏特（V），符号：E,电动势数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。,3、电源也是由导体组成，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻。 内阻和电动势同为电源的重要参数。,三、闭合电路的欧姆定律,1、外电路的特点：根据欧姆定律，在外电路电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向电势是下降的，外电路总的电势降落为：,U外=U1+U2+U3,2、当电流流过电路时，在电源的内电阻上也有电势降落即内电压U内 。 当电源不使用时，在电源的内部由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E(对不同的电源，其形成这种能力的原因是不一样的)。,实验用化学电源,闭合电路的欧姆定律,观察与思考,3、理论和实验的研究都证明： 电源的电动势E等于U外和U内之和。即 E= U外 +U内=IR+Ir 也就是： 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻值之和成反比。,这就是闭合电路的欧姆定律,路端电压跟负载的关系,路端电压：外电路两端的电压。 U=E-Ir 对一个电源，它的电动势和内电阻是确定的。当外电阻R增大时，I减小，路端电压U增大。相反，当外电阻减小时，I增大，路端电压U减小。,闭合电路欧姆定律的应用,例题1：在图1中，电源的电动势为4.5v，内电阻为0.36，外电路的电阻为4.14。 求：（1）电路中的电流和路端电压 （2）忽略电源内阻，再求电路中的电流和路端电压,答案：1A,4.14v; 1.09A,4.5v,例题2：在图2中，R1=14， R2=9，当开关S切换到位置1时，电压表的示数U1=1.4v；切换到位置2时，电压表的示数U2=1.35v。求：电源的电动势和内电阻。,闭合电路欧姆定律的应用,答案：1.5v ; 1,测量电源的电动势和内电阻,实验原理：伏安法 实验步骤： 实验数据处理: 1）用计算法： E= U1+I1r E= U2+I2r 2）用作图法：,再见,