作业11实验研究闭合电路欧姆定律

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闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

A. 小灯泡L1、L3变暗,L2变亮 B. 小灯泡L3变暗,L1、L2变亮
C. ΔU1<ΔU2 D. ΔU1>ΔU2
L1 P
L2
L3
V1
V2
解动态分析问题的思路:
1.看局部电路的变化 2.判断总电流的增减 3.判断定值电阻的电流和电压的变化 4.灵活运用整体和局部的关系,判断变化
电阻的电流和电压
例4. 如图,图线a是一电源的伏安特性曲 线,图线b是一定值电阻的伏安特性曲 线.若已知该电源的内阻为2.0Ω,则这 只定值电阻的阻值为______Ω.现有4只 这种规格的定值电阻,可任意选取其中
闭合电路欧姆定律
1.电动势和内电阻
电动势:
(1)物理意义:表征电源将其它形式能 转化为电能本领的物理量。
(2)定义:非静电力把正电荷从电源负 极移到正极所做的功与被移送电量的比。
E W非 q
(3)在闭合电路中,电动势在数值上 等于电源在没有接入电路时两极间的电 压。
内电阻:电源内电路上的电阻
内电压:电流通过电源内电路时,也 有电压降落 U内=Ir
Pm
电源的输出功率最大为
Pm
E2 4r
Or
R
例1.已知如图,E =6V,r =4Ω,R1=2Ω, R2的阻值变化范围是0-10Ω。求:①电 源的最大输出功率;②R1上消耗的最大 功率;③R2上消耗的最大功率。
R2 R1
和出现极值的条件,关键是抓 住影响物理量数值变化的原因,写出所求量与 引起变化的物理量之的关系式,再力用数学求 极值的方法对关系时进行处理。
D. 0.19A
R1
1 S
2
R2
A
U/V 2.0
R=10 R=8

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律
R增大,电流减小,路端电压增大 R减小,电流增大,路端电压减小
路端电压: U E Ir
2、两个特例:
(1)外电路断路时
R ,I 0,U端 E
(2)外电路短路时
R 0,I E / r,U端 0
ab
a
b
d
c
ab
a
c
b d
5
3、电源的外特性曲线——路端电压U随 电流I变化的图象.
(1)图象的函数表达:
U E Ir
(2)图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E.
②在横轴上的截距表示电源的短路电流
I短 E / r
③图象斜率的绝对值表示 电源的内阻,内阻越大, 图线倾斜得越厉害.
小结
1.闭合电路欧姆定律
(1)表述: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.
我以为,我已经把您藏好了,藏在那样深,那样蜿蜒的,曾经的心底。我以为,只要绝口不提,只要让日子静静地过去,那样我就不会悲伤,所以我努力地告诉自己,这个六月,我微笑着面对天国--您生活的地方:我很好,您好吗? 鬓角的白发,脸上的皱纹,山样的身影,仿若昨天。我知道,那不单单的是一道背影,而是一种恒久的爱。窗台上,滴落的雨滴,轻轻敲击着我的心,可以不再有雨吗?
I=1A U = 1.38V
R
S Er
2、 如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关 处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当
开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A
求电源的电动势E和内电阻r。
E = 3V r = 1Ω
1 R1
2
R2
A
Er
3、如图,R=0.8Ω当开关S断开时电压表 的读数为1.5V;当开关S闭合时电压表的 读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻 分别为多少?

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

1.3
1.2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
1.1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A


由于r一般很小,得到的图线斜率的 绝对值就较小。为了使测量结果准确, 可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r 时选取直线上相距较远的两点求得。
注意事项:
1.本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻 值最大位置处 2.使用旧电池好,这样路端电压变化明显,实 验误差小 3.为了不使通过电源的电流时间太长读数要快, 读完立即断开。 4.要测出不小于6组I、U数据,且变化范围 要大一些 5.画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开 始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始 (但横坐标必须从0开始)但这时图线与横轴的 交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍 为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
(物理学家欧姆)
一、闭合电路
1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。 外电路
闭合电路
内电路
外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路. 内电路:电源内部是内电路.
探究:闭合电路 中的电流I和哪些 因素有关
U I R
外电路
I A
R S
B
部分电路 I= U/R
内电路 E r 闭合(全)电路
二、闭合电路欧姆定律
E=1.5V, r =0.2Ω
实验四:测电源电动势和内电阻
实验四 测定电源电动势和内电阻 一、实验目的
1.测定电池的电动势和内阻 2.掌握利用图像处理数据得到结论的方法
二、实验原理
1.闭合电路欧姆定律
R
E U Ir

闭合电路欧姆定律全解

闭合电路欧姆定律全解

5讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律 (1)内、外电路①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.②外电路:电源两极,包括用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻. (2) 闭合电路的欧姆定律①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比,即I=E/(R+r )②由E =U +Ir 可知,电源电势能等于内外压降之和;③适用条件:纯电阻电路 (3)路端电压跟负载的关系 ①路端电压:根据U =IR =ER/(R +r )=E/(1+r/R)可知,当R 增大时,U 增大;当R 减小时,U 减小。

表示为U -R 图象如右 ②U 一I 关系图由闭合电路欧姆定律知:U =E -Ir , 路端电压随着电路中电流的增大而减小; U 一I 关系图线如图示当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电动势E ;当外电路电压为U =0时,横坐标的截距I 短=E/r 为短路电流;图线的斜率的绝对值为电源的内电阻. (4).闭合电路的输出功率①功率关系:P 总=EI=U 外I 十U 内I= UI +I 2r ,②电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI -I 2r 2224E E r I r r ⎡⎤=--+⎣⎦当2EI r=时,电源的输出功率最大,24m EP r=③电源的输出功率与外电路电阻的关系:()2224E P I R R r rR==-+出当R =r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大, 24m EP r=由图象可知,对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R l 和R 2,不难证明r =R<r 时,若R 增大,则P 出增大;当R>r 时,若R 增大,则P 出减小.应注意:对于内外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小④电源的供电效率 100%100%100%U P R P E R rη=⨯=⨯=⨯+外出总【例1】如图所示,电压表 V l 、V 2串联接入电路中时,示数分别为8 V 和4 V ,当电压表V 2接入电路中时,如图(2)所示,示数为 10 V ,求电源的电动势为多少?解析:当两电压表接入电路时,电路中的电流强度为I l ,当一个电压表接入电路时,电路中的电流强度为I 2,则由图可知I 1=(E 一12)/r= 4/R v2……①I 2=(E -10)/r =10/R v2……② (l )÷(2)后得(E 一12)/(E -10)=4/10 解得 E = 13.3 V点评:还可以根据串联电路的电压分配与电阻成正比列出关系式.(E 一12)/4=r /R v2和(E -10)/10=r /R v2,等量代换后,即得E =13.3V .【例2】 如图所示,RB = 4Ω,A 、C 、D 是额定电压和额定功率均相同的三个用电器、电源内阻是l Ω.S 闭合后,当变阻器的电阻调为5Ω时,各用电器均正常工作.(1)S 断开后,若仍要各用电器正常工作,变阻器电阻R 应调为多少? (2)S 闭合和断开时, R B 上的电功率之比P B ∶P B /=?变阻器上消耗的功率之比 P ∶ P /=?解析:(1)在图所示的电路中,A 、C 、D 三个用电器是并联的,且正常工作,其额定功率相等,说明三个用电器的电流均相等,设每个用电器的额定电流为I , 若S 闭合,有3I =(E -U )/(R B +R +r )………① 若 S 断开,则有2I =(E -U )/(R B +R x +r )………② 由①、②解得R x = 10Ω(2)在 S 闭合和断开两种情况下,电阻R B 上消耗的电功率之比应为其通过电流的平方比 P B ∶P B /=(3I /2I )2=9/4,变阻器上消耗的功率应等于通过的电流平方与电阻乘积之比 P ∶ P /=(3I /2I )2×(R /R x )=9/8【例3】在图电路中,直流发电机E=250V ,r =3Ω,R 1=R 2=1Ω,电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为 200V ,额定功率为1000W ,其它电阻不计,并且不计电热器电阻随温度的变化.问:(1)当接通几只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作? (2)当接通几只电热器时,发电机输出功率最大? (3)当接通几只电热器时,电热器组加热物体最快?(4)当接通几只电热器时,电阻R 1、R 2上消耗的功率最大? (5)当接通几只电热器时,实际使用的每只电热器中电流最大?解析:不计用电器电阻随温度的变化,则每只电热器的电阻R 0=10002002=40Ω,每只电热器的额定电流I 0=2001000=5A (1) 要使用电器正常工作,必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V ,因此干路电流1225020010311U I A r R R ε--===++++而每只电热器额定电流为5A ,则电热器的只数n 1=10/5=2只(2)要使电源输出功率最大,必须使外电阻等于内电阻,由此可得电热器总电阻为R=r -(R 1+R 2)=3-(1+1)=1Ω,故有n 2=R 0/R=40/1=40只(3)要使电热器组加热物体最快,就必须使电热器组得到的电功率最大,把R 1、R 2视为等效(电源)内电阻,则其总电阻为R /=R 1+R 2+r=1+l +3=5Ω 所以n 3=R 0/R /=40/5=8只,(4)要使R 1、R 2上消耗功率最大,必须使其电流为最大,由此电路中总电阻必须是小.即当50只电热器全接通时,可满足要求.所以n 4=50只.(5)要使实际使用的每只电热器中电流最大.则须使U AB 最大,这样A 、B 间的电阻应最大,所以n 5=1只 【例4】如图所示,直线AOC 为某一电源的总功率P 总随电流i 变化的图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图象.若A 、B 对应的横坐标为2A ,那么线段AB 表示的功率及I=2A 时对应的外电阻是( ).A .2W ,0.5Ω;B .4W ,2Ω;C .2W ,l Ω;D .6W ,2Ω; 解析:由图象知,直线OAC 表示电源的P 总-I 的关系,即P 总=E ·I 在C 点,I=3A , P 总=9W ,所以 E=P 总/I=9/3V=3V 抛物线OBC 表示电源的P r -I 的关系,即P r =I 2 r , 在C 点,I =3A ,Pr=9W ,所以r =P r /I 2=9/32=l Ω 根据闭合电路的欧姆定律,当I=2A 时,0.5IrR Iε-==Ω线段AB 表示的功率即电源的输出功率,有PAB=UI=I 2R=22×0.5=2W规律方法1、 两个U -I 图象的比较(1) 路端电压与电流的关系:U =E -Ir ,可用图甲表示,图象表示在E 、r 不变的前提下,U 随I 单调递减,U 是I 的一次函数,由图甲说明A. 图中表示电流为I1时,路端电压为U1,对应内电压为U ′B. 过E 点的平行于横轴的虚线表示电流为零时,路端电压不随I 而改变,且始终等于电源电动势,就是理想电源的情况 C. 图线斜率表示电源内阻的大小图中I m 表示外电阻等于零(即短路)时,回路中的电流,即I m =E/r(2)一段导体两端的电压与通过的电流关系:U =IR ,可用图乙表示。

欧姆定律的实验探究(精选5篇)

欧姆定律的实验探究(精选5篇)

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。

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

闭合电路动态分析
在如图所示的电路中,将开关S由 断开变为闭合后,分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中,将电阻R0 的滑片向下滑,分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大,电流越小,外电压越大; 效率越大。
输出功率最大时:
当R
r时,I
E 2r
,U
E 2
,P出
E2 4r

50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时,分析电源输出功率,R1的 功率,R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件: P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时,P出 0;断路
当R
r时,P出
E2 4r
;输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中,三个特殊状态的联系:
当R
0时,I
E r
,U
0,P出
0;
短路
当R 时,I 0,U E,P出 0; 断路
3、规律: 当U 0时,P出 0; 短路
当U E时,P出 0; 断路
当U
E 2
时,P出
E2 4r
;输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R

高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案

高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案

高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路中,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r,P1和P2分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率,当R=R=r时,求:(1)I r:I1:I2等于多少解析】详解】(1)设干路电流为/,流过R1和R2的电流分别为I1和/2。

由题,R1和R2并联,电压相等,电阻也相等,则电流相等,故/1=/2=21即/r:/1:/2=2:1:1⑵根据公式P=/2R,三个电阻相等,功率之比等于电流平方之比,即P r:P1:P2=4:1:1r122.如图所示,质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m的光滑绝缘框架上。

匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。

右侧回路中,电源的电动势E=8V,内阻r=1Q。

电动机M的额定功率为8W,额定电压为4V,线圈内阻R 为0.20,此时电动机正常工作(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)。

试求:⑴通过电动机的电流/M以及电动机的输出的功率P出;⑵通过电源的电流/总以及导体棒的电流I;总⑶磁感应强度B的大小。

M【答案】(1)7.2W;(2)4A;2A;(3)3T。

【解析】【详解】(1)电动机的正常工作时,有所以故电动机的输出功率为(2)对闭合电路有所以故流过导体棒的电流为P二P-12R二7.2W 出M二I二I—I二2A总MF=mg sin37°=6N 安F=BIL安FB=亠=3TIL3.如图所示,E=IOV,r=1Q,R]=R3=5Q,R2=4Q,C=100卩F,当断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态;求:(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;⑵S闭合后流过R3的总电荷量.【答案】⑴g,方向竖直向上⑵4x10-4C【解析】【详解】(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后,qE=mg的平衡关系被打破.S断开时,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有RU=-2E=4VC R+-+r,21qUC=mgdS闭合后,RU'=E二8Vc-+r2设带电粒子加速度为a,则qU'j-mg=ma,d解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以\Q=C(U C,-U C)=4x10-4C4.如图所示,电源电动势E二27V,内阻r二2Q,固定电阻R2二4Q,R】为光敏电阻.C为平行板电容器,其电容C二3pF,虚线到两极板距离相等,极板长L二0.2m,间距d二1.0x10—2m.P为一圆盘,由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成,它可绕AA'轴转动.当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R]时,R]的阻值分别为12Q、3Q.有带电量为q二-1.0x10—4C微粒沿图中虚线以速度v°=10m/s连续射入C的电场中.假设照在R】上的光强发生变化时R]阻值立即有相应的改变.重力加速度为g二10m/s2.⑴求细光束通过a照射到%上时,电容器所带的电量;(2)细光束通过a照射到R]上时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,求细光束通过b照射到R]上时带电微粒能否从C的电场中射出.【答案】(1)Q二1.8X10-11C(2)带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流,再由欧姆定律求出电容器的电压,即可由Q=CU求其电量;细光束通过a照射到R]上时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,电场力与重力二力平衡.细光束通过b照射到%上时,根据牛顿第二定律求粒子的加速度,由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出.【详解】27(1)由闭合电路欧姆定律,得1———1.5A-+-+r12+4+212又电容器板间电压U=U2=/-得U C=6Vc22C设电容器的电量为Q,则Q=CU C解得Q=1.8X10-11C(2)细光束通过a照射时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,则有mg二解得m=0.6x10-2kg细光束通过b照射时,同理可得U C f=12VU,由牛顿第二定律,得q~C-mg=ma解得a=10m/s21+l微粒做类平抛运动,得y=at2,t=-解得y=0.2x10-2m<£,所以带电粒子能从C的电场中射出.【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动,解题的关键是明确带电粒子的受力情况,判断其运动情况,对于类平抛运动,要掌握分运动的规律并能熟练运用.5.如图所示,为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-I图象(b)。

实验探究闭合电路的欧姆定律

实验探究闭合电路的欧姆定律

实验探究闭合电路的欧姆定律好嘞,今天我们来聊聊一个有趣又神奇的主题,闭合电路里的欧姆定律。

听起来有点复杂,其实它就像我们生活中的一个小秘密,简单又实用。

想象一下,电流就像是一条小河流淌,而电压就像是河流的水位,电阻就像是河里的石头,水流得越快,电流就越大,水位越高,流动的力量也越强,明白了吗?所以,今天就让我们在这个电路的小世界里随意遨游吧。

我们得准备好一些工具,比如电池、导线和电阻器。

这些东西就像是我们做饭的材料,缺一不可。

把电池的正负极连接起来,导线就像是桥梁,把电流带到需要的地方。

电流开始在电路里流动,嘿,感觉不错吧!这时候,咱们可以在电路中放一个电阻器,就像在水流中放一块石头,水流会受到阻碍,流动的速度就变慢了。

这里的电压、当前流动的电流和电阻的关系就是咱们今天的主角,欧姆定律。

你知道吗,欧姆定律就是这么简单!它告诉我们,电流与电压成正比,与电阻成反比。

换句话说,电流就像你在水里游泳,如果水流太急,你就很难游动;而如果水流慢了,你就能游得轻松自在。

这种关系的公式可以写成 I = V / R,其中 I 是电流,V 是电压,R 是电阻。

想想看,电流就像是你流淌的汗水,电压是你努力的动力,而电阻嘛,就是那些让你有点儿喘不过气来的阻碍。

当你把这些概念放在一起,就能理解为什么在生活中,很多电器的使用都要考虑这些因素。

比如说,家里的电灯,你打开开关,电流立刻开始流动,灯泡亮起来。

这是因为电池提供了电压,而电灯泡的电阻让电流以适当的速度通过。

如果电阻太大,电流就会变得微弱,灯泡就会暗下去;如果电阻太小,电流猛增,可能会导致电器烧坏,真是得不偿失。

让我们再往前一步,深入探讨一下这个电路的世界。

闭合电路就像是一个热闹的派对,所有的电流、导线、电阻,都是派对上的宾客。

每个人都有自己的角色,电池是DJ,负责提供电压,电流是舞者,跟着节奏嗨起来,而电阻就是那几个调皮的朋友,时不时给舞者加点儿难度。

这样的组合,让整个派对充满了生机。

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律
通过闭合电路的电流I跟电源的电动势ε成正比,跟电路电阻和电源的内阻和R+r(即闭合电路的总电阻)成反
源以外的电路叫外电路,电源以
内的电路叫内电路。

当电流流过电阻时,电能将转化为热能,而当电流流过电源时,电源中的非静电力作用将其他形式能转化为电能。

从能量守恒定律可以写出εIdt=I2Rdt+I2rdt,
既有区别,又有联系。

当外电阻R →∞时,即外电路开路,电流为零,内电压为零,则路端电压等于电动势。

当R→0时,即电路短路,电流达到
看。

金属中存在着大量的自由电子,自由电子和振动着的晶格原子发生碰撞,碰撞非常频繁,一般情况下,每秒可达1014次。

在无外电场作用下,自由电子在任一方向上的运动几率均相等,因此这些自由电子的运动可看作热运动,其速度矢量以及其平均值都等于零。

如果加上外电场,那么在相邻两次碰撞之间的一般时间内,电场对自由电子起加速作用,这时形成
t为电场对电子加速的时间。

所以金属导体中存在电场时,自由电子的平。

闭合电路欧姆定律(一)

闭合电路欧姆定律(一)

恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律(一)[学习目标定位] 1.了解内电路、外电路,知道电动势等于内、外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律的内容,理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系.一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路(1)闭合电路由外电路和内电路组成,用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路.(2)若外电路是纯电阻电路,在时间t 内,外电路产生的焦耳热为I 2Rt ,内电路产生的焦耳热为I 2rt ,电源内部非静电力做功为EIt .电源非静电力做功等于内、外电路消耗的电能.根据能量守恒定律有:EIt =I 2Rt +I 2rt .2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路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)闭合电路欧姆定律的三种表达形式:I =E R +r;E =IR +Ir ;E =U 外+U 内. (3)电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向,沿电流方向电势降低.电源的电动势等于内外电路电势降落之和.[延伸思考] 闭合电路欧姆定律的三种表达形式的适用范围是否相同?答案 不相同.I =E R +r和E =IR +Ir 只适用于外电路是纯电阻的电路.E =U 外+U 内适用于任何电路.二、 路端电压与负载的关系1.电路中,消耗电能的元件常常称为负载,负载变化时,电路中的电流就会变化,路端电压也随之变化.2.路端电压的表达式:U =E -Ir =E -E R +r·r . 3.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时,由I =E R +r可知电流I 减小,路端电压U =E -Ir 增大. (2)当外电阻R 减小时,由I =E R +r可知电流I 增大,路端电压U =E -Ir 减小. (3)两种特殊情况:①当外电路断开时,电流I 变为0,U =E .即断路时的路端电压等于电源电动势.②当电源两端短路时,外电阻R =0,此时I =E r,U =0,即电源短路时的路端电压等于0.三、路端电压与电流的U -I 关系图路端电压与电流的关系式为U =E -Ir ,其图象如图所示.(1)在图象中U 轴截距表示电源电动势,I 轴截距等于短路电流.(2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即内阻r =|ΔU ΔI|. 注意:对于U -I 图像中纵坐标(U )不从零开始的情况,图线与纵轴的截距仍是电源电动势,图线与横轴的截距小于短路电流,直线的斜率的绝对值仍等于电源的内阻.一、闭合电路欧姆定律例1 如图所示,电源电动势为6 V ,内阻为1 Ω,R 1=5 Ω,R 2=10 Ω,滑动变阻器R 3阻值变化范围为0~10 Ω,求电路中的总电流的变化范围.解析 当R 3阻值为零时,R 2被短路,外电阻最小,电流最大.R 外=R 1=5 Ω,I =E R 外+r =65+1A =1 A. 当R 3阻值为10 Ω时,外电阻最大,电流最小.R 并=R 3R 2R 3+R 2=5 Ω,R 外′=R 1+R 并=10 Ω, I ′=E R 外′+r =610+1A ≈0.55 A. 所以电路中的总电流的变化范围是:0.55 A ~1 A练习:在如图所示的电路中,当S 闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V 和0.4 A ;当S 断开时,它们的示数各改变0.1 V 和0.1 A ,求电源电动势和内阻. 答案 2 V 1 Ω二、 路端电压与负载的关系例2 如图所示,闭合开关S ,当外电阻R 增大时,路端电压(电压表的示数)________;当外电阻R 减小时,路端电压________;当外电路断开(R →∞)时,路端电压U =________;当电源两端短路时,R =0,路端电压U =________.答案 增大 减小 E 0练习:(多选)如图所示电路中,电源电动势E =9 V 、内阻r =3 Ω,R =15 Ω.下列说法中正确的是( AC )A .当S 断开时,U AC =9 VB .当S 闭合时,U AC =9 VC .当S 闭合时,U AB =7.5 V ,U BC =0D .当S 断开时,U AB =0,U BC =0三、U -I 图象的理解和应用例3 (多选)如图所示为某一电源的U -I 图线,由图可知( AD )A .电源电动势为2 VB .电源内电阻为13Ω C .电源短路时电流为6 AD .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A例4 如图所示,为闭合电路中两个不同电源的U -I 图象,则两电源的电动势和内阻的关系为( C )A .E 1<E 2 r 1>r 2B .E 1=E 2 r 1=r 2C .E 1<E 2 r 1<r 2D .E 1>E 2 r 1<r 2练习:(多选)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U -I 图象,则下列说法中正确的是( AD )A .电动势E 1=E 2,短路电流I 1>I 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C .电动势E 1>E 2,内阻r 1>r 2D .当工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大课时作业题组一闭合电路欧姆定律的理解1.(多选)在闭合电路中,下列叙述正确的是(AD)A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比B.当外电路断开时,路端电压等于零C.当外电路短路时,电路中的电流无穷大D.当外电阻增大时,路端电压也增大2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系,下列说法正确的是(D)A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和题组二闭合电路欧姆定律的简单应用3.如图1所示的电路中,把R由2 Ω改变为6 Ω时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内电阻应为(D)图1A.4 ΩB.8 ΩC.6 ΩD.2 Ω4.如图2所示,当开关S断开时,电压表示数为3 V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8 V,则外电阻R与电源内阻r之比为(D)图2A.5∶3 B.3∶5 C.2∶3 D.3∶25.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是(D)A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V6.有两个阻值相同都为R的电阻,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为2I/3,则该电源的内阻是(C)A.R B.R/2 C.4R D.R/8题组三U-I图象的应用7.(多选)如图3所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线,则(ACD)图3A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等B.电流都是I1时,两电源内电压相等C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻8.(多选)如图4所示,A、B分别为电源E和电阻R的U-I曲线,现用电源E与电阻R 及开关、导线组成闭合电路,由图象可得此时(AC)图4A.电源的总功率为6 WB.电源的效率是50%C.R的阻值随电压升高而增大D.若再串联一定值电阻,电源的输出功率必减小9.电路图如图5甲所示,若电阻R阻值未知,电源电动势和内阻也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U—I图线分别如图乙所示,求:图5(1)电源的电动势和内阻;(2)电源的路端电压;(3)电源的输出功率.答案 (1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W题组四 综合应用10.如图6所示的电路中,当开关S 接a 点时,标有“5 V 2.5 W ”的小灯泡L 正常发光,当开关S 接b 点时,通过电阻R 的电流为1 A ,此时电阻R 两端的电压为4 V .求:图6(1)电阻R 的阻值;(2)电源的电动势和内阻.解析 (1)电阻R 的阻值为R =U 2I 2=41Ω=4 Ω. (2)当开关接a 时,有E =U 1+I 1r ,又U 1=5 V ,I 1=P 1U 1=2.55A =0.5 A. 当开关接b 时,有E =U 2+I 2r ,又U 2=4 V ,I 2=1 A ,联立解得E =6 V ,r =2 Ω.11.如图7所示电路中,电源电动势E =12 V ,内阻r =2 Ω,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,R 3=3 Ω.图7(1)若在C 、D 间连一个理想电压表,其读数是多少?(2)若在C 、D 间连一个理想电流表,其读数是多少?解析 (1)若在C 、D 间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有I 1=E R 1+R 2+r =124+6+2A =1 A. 理想电压表读数为U V =I 1R 2=6 V.(2)若在C 、D 间连一个理想电流表,这时电阻R 2与R 3并联,并联电阻大小R 23=R 2R 3R 2+R 3=6×36+3Ω=2 Ω 根据闭合电路欧姆定律,有I 2=E R 1+R 23+r =124+2+2A =1.5 A. 理想电流表读数为I ′=R 2R 2+R 3I 2=66+3×1.5 A =1 A.。

闭合电路欧姆定律的应用

闭合电路欧姆定律的应用

闭合电路欧姆定律的应用一、闭合电路欧姆定律1.闭合电路欧姆定律的意义:(1)电源内非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总合,符合能量守恒定律。

(2)电动势等于内外电路电势降落之和,即内外U U E +=。

2.闭合电路欧姆定律的表达形式:(1))(r R I E +=,适用于纯电阻电路。

在纯电阻电路中还有,IR U E +=内,r rR E U E ++=外; (2)外内U U E +=、Ir U E +=外,对纯电阻电路和非纯电阻电路均适用;(3)I U I U EI 外内+=,该式反映在单位时间内,电源获得的电能和在内、外电路中消耗的电能关系,对纯电阻电路和非纯电阻电路均适用。

r I I U EI 2+=外,该式反映在单位时间内,电源获得的电能和在内、外电路中消耗的电能关系,适用于纯电阻电路。

(4)U-I 图象:路端电压U 随总电流I 的变化图象是条直线,如图l 所示。

图线与纵坐标交点表示外电路断开情况,其值等于电源电动势;图线与横坐标交点表示外电路短路情况,其值为短路电流, rE I =;图线斜率的绝对值表示电原内阻。

3.推论:电源的效率EU P P ==总出η;在纯电阻电路中当R=r 时电源输出功率最大且等rE P 42max =。

二、闭合电路欧姆定律的应用应用闭合电路欧姆定律解题的一般步骤是:l .分析清楚电路的连接,这一步是正确解题的关键;2.根据部分电路欧姆定律对某一用电器或某一部分电路求解.在这一步骤中要注意功率和能量关系的应用;3.对整个电路应用闭合电路欧姆定律列方程或方程组进行求解。

例1 电动势为2V 的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为。

闭合电路的欧姆定律课堂精讲+课时作业(解析版)

闭合电路的欧姆定律课堂精讲+课时作业(解析版)

12.2闭合电路的欧姆定律一.电动势例1.铅蓄电池的电动势为2V ,这表示( )①电路通过1C 的电荷量,电源把2J 的化学能转化为电能; ②电源没有接入电路时,其两极间的电压为2V ; ③电池内电压为2V ;④铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池大 A .①②③ B .②③④C .①③④D .①②④【答案】D【详解】①.铅蓄电池的电动势为2V ,表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J ,即2J 化学能转化为电能,故①正确;②.电源两极间电压,当电源不接入电路时,等于电源的电动势为2V ,故②正确;③.电源内电压是内电阻对应的电压,小于电源电动势,故③错误;④.源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领,铅蓄电池的电动势2.0V 比一节干电池的电动势1.5V 大,故④正确。

故选D 。

例2.如图所示,已知电源电动势 6.0V E =,内阻0.5Ωr =,定值电阻1 5.5ΩR =,2 2.0ΩR =。

求:(1)开关1S 闭合而2S 断开时电压表的示数; (2)开关1S 和2S 都闭合时电压表的示数。

【答案】(1)4.8V ;(2)4.4V【详解】(1)开关1S 闭合而2S 断开时,据闭合电路欧姆定律可得,干路电流为12E I R r=+电压表的示数为112U I R =联立解得1 4.8V U =(2)开关1S 和2S 都闭合时,1R 和2R 并联阻值为1212R R R R R =+此时干路电流为 2EI R r=+电压表的示数为22U I R =联立解得2 4.4V U = 例3.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的读数为U 2,当R 5的滑片向a 端移动过程中,电流表A 1的读数变化量大小为ΔI 1,电流表A 2的读数变化量大小ΔI 2,电压表V 1的读数变化量大小为ΔU 1,电压表V 2的读数变化量大小为ΔU 2,则( )A .U 1变小,U 2变小,22U I∆∆不变 B .I 1变大,ΔU 1<ΔU 2,11U I ∆∆变小 C .I 1变小,I 2变小,22U I ∆∆变小 D .I 1变大,ΔU 1>ΔU 2,11U I ∆∆不变 【答案】A【详解】AC .当R 5的滑片向a 端移动过程中,R 5的阻值变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律可得()1112112EI U E I r U E I r R R R r==-=-+++外,,可知,I 1变大,U 1变小,U 2变小。

高三物理研究闭合电路的欧姆定律

高三物理研究闭合电路的欧姆定律

结束
1、可调内阻电池简介: J2365 型可调内阻电池是专门供中学物 理教学 设计的直流电源。它是一个半封闭 式的铅蓄电池,容量约为 1 安培小时,电 动势为2伏左右,内阻较大且在5—50欧姆 之间连续可调。构造宜于测量内、外电压, 适于用来做闭合电路的欧姆定律实验。
可调内阻电池应经常保持充足电 状态,电解液面应高出极板5mm以 上。如果电池长期不用,可将电池 充足电,然后取出极板,在清水中 泡2小时,晾干后正极板用塑料袋封 好存放。负极板在松香酒精溶液中 泡1—2分钟,晾干后用塑料袋包好 存放。
2、开关S断开时,记录电压表 V1的读数,此时V1的电压值即可视 为电池的电动势E。
3、调节电池内阻一适当的值。
4、调节电阻箱R的阻值,接通 电路,将V1、V2表的读数记入表一。
5、改变电池的内阻,重复步骤4, 将数据记入表二。 6、分析、处理数据。
7、得出结论: 在实验误差范围内,各次测得的电 源内电压与外电压之和是保持不变的, 等于电源的电动势。
表一 (电动势 E=V )
电阻箱 内电路 读数R 电压U’ (Ω) (V) 外电路 U+U’ 误差 电压U (V) (%) (V)
表二 (电动势E=2.10V )
电阻箱 读数R (Ω) 100 150 200 内电路 外电路 U+U’ 误差 电压U’ 电压U (V) (%) (V) (V) 0.37 0.28 0.89 1.72 1.82 1.89 2.09 2.10 2.09 0.5 0 0.5
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3、使用方法: 1、 加电液和充电: 电池在出厂时未装电解液,在使用前必须先配置 密度为1.26—1.28g /cm3的硫酸溶液注入电解槽内, 液面应高出极板约 5mm 。用学生电源( J1202 型) 的直流输出端,按正负极分别接电池的正负极板, 不可接错。调节充电电流在 100—150mA 之间, 充电60小时以上。 2、 调节内阻: 向气室内缓慢地打气,以改变电解液液面的高低, 即可调节可调内阻电池由电池槽、电池槽盖、正负极 板、探针、气室、气嘴、气管开关、气筒等 组成。正负极板插在两端电池槽内,中间有 一条狭长的电液通道,装上气管和气筒缓慢 地推动气筒活塞,向电池内打气,以改变电 解液液面的高低,从 改变电池的内电阻。在 电池槽内靠近极板的内侧分别插有探针,利 用探针可方便地测出内电路上达到电压。

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律【知识点归纳】(一)、闭合电路的欧姆定律:1、闭合电路的欧姆定律的内容:(1)闭合电路里的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比。

公式:I = rR E + ; (2)从闭合电路欧姆定律中,还可导出电路功率的表达式: EI = U I + U'I = I 2R + I 2r 。

(3)、定律的适用条件:外电路为纯电阻电路。

2、闭合电路欧姆定律的应用:路端电压变化的讨论:(1)当R 增大时,I 减小,U'=I r 减小,U 增大;当R ∞时,I = 0 ,U =E (最大);0 时 ,I = rE ,U = 0 ; (2)当R 减小时,U 减小,当R 3、闭合电路欧姆定律的应用(二)应用闭合电路的欧姆定律分析电路中有关电压、电流、电功率的方法;(1)分析电路中的电压、电流、电阻时,一般先由闭合电路欧姆定律确定电路的总电流、路端电压,再结合部分电路的欧姆定律分析各部分电路的参数。

(2)分析电源的电动势、内电阻时,可将(1)中的分析顺序逆进行。

(3)分析电路的功率(或能量)时可用公式EI = U I + U'I = I 2R + I 2r其中EI 为电源的总功率(或消耗功率),U I= I 2R 为电源的输出功率(或外电路的消耗功率);U'I= I 2r 为电源内部损耗功率,要注意区分。

【案例分析】一、 判断灯的亮暗例1、 四个灯泡连接如图所示,当电键S 2断开、S 1接通a 点时,灯泡L 1最亮,L 2和L 4最暗且亮度相同,当电键S 2闭合、S 1接通b 点时,下例亮度分析正确的是( )A. 灯泡L 1最亮,L 4最暗B. 灯泡L 2最亮,L 3最暗C. 灯泡L 3最亮,L 1最暗D.灯泡L 4最亮,L 1最暗二、 电压表和电流表示数的变化例2、 如图所示是一火警报警系统的部分电路示意图,其中R 2为用半导体正热敏材料制成的,电流表为值班室的显示器,a 、b 之间接报警器,当传感器R 2所在处出现火情时,显示器中的电流I 和报警器两端的电压U 的变化情况是( )A 、I 变大,U 变大B 、I 变小,U 变小C 、I 变小,U 变大D 、I 变大,U 变小例3、 如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触片向 b 端移动时:A.伏特表 V 和安培表A 的读数都减小B.伏特表V 和安培表A 的读数都增大C.伏特表V 的读数增大,安培表A 的读数减小D.伏特表V 的读数减小,安培表A 的读数增大三、判断电路的故障例4、如图所示的电路中,灯泡LA和L B都是正常发光的,忽然灯泡L B比原来变暗了些,而灯泡L A比原来变亮了些,试判断电路中什么地方出现了断路故障(设只有一处出了故障)。

闭合电路欧姆定律(知识梳理)

闭合电路欧姆定律(知识梳理)

闭合电路欧姆定律(知识梳理)一、欧姆定律欧姆定律是由德国电学家和物理学家埃尔斯蒂·欧姆(Georg Ohm)提出的有关电路中电流、电压和电阻的关系的定律,它称为“欧姆定律”。

欧姆定律的公式表达为,经典的欧姆定律公式是:V = I*R,V 是电路中的电压(单位为伏特),I 是电路中的电流(单位为安培),R 是电路中的电阻(单位为欧姆)。

欧姆定律可以简单地认为是电流与电阻密切相关的定律,规定实际中电路内电阻大小决定了电流大小,即电阻越大,电流就越小;电阻越小,电流就越大;而电流和电压的关系则可用V=IR表示,即在恒定的电阻下,电压的大小决定了电流的大小。

闭合电路是指电路中的电路分支都连接在一起,形成一个闭合的环路,满足相等的电压总差值,因而能够使用欧姆定律进行计算。

在闭合电路中,利用欧姆定律可以求出电路中每一线段的电压大小、电流大小以及每一段电路中电阻的大小。

闭合电路中支路上的所有电阻总和等于电路中的总电阻值。

只要给出电路中的总电压和总电阻,就可以求出支路上的电压、电流、电阻的大小。

例如,有一个闭合电路,里面有三个电阻,分别为 R1、R2和R3,并且它们的总和为R4。

这时候,闭合电路总电阻 R4 = R1+R2+R3,利用欧姆定律,就可以求出三个电阻分别对应的电压大小、电流大小,以及每一段电路中电阻的大小。

欧姆定律虽然是一个比较简单、容易理解的定律,但是它非常重要,在电子产品的设计、使用、检测、维护等方面都有重要的作用。

用欧姆定律可以很方便地计算和分析电路的电压、电流及电阻的量值,对于电子元器件的短路、开路、负载等情况的分析,欧姆定律也是一个重要的参考依据。

欧姆定律也应用于非电路的求解中,比如把它用于求解气动系统内的压力、容积与流量的关系,用于求解水力学中的压力与流量的关系等,这都是欧姆定律的广泛应用。

高中物理实验研究闭合电路欧姆定律

高中物理实验研究闭合电路欧姆定律

实验九研究闭合电路欧姆定律
【实验目的】
用可调内阻电池来验证闭合电路欧姆定律。

【实验原理】
本实验所用的可调内阻电池是一种化学电池,探极A、B是为了测量电池的内电压,向电池内打气,可以改变电池内电解液液面的高低,从而改变电池的内阻。

通过改变滑动变阻器的阻值,即可改变外电阻,测出不同电阻下的路端电压U和内电压U,的值,看它们之和U+U,在误差允许的范围内是否相等,即可验证闭合电路欧姆定律。

图1
【注意事项】
1、实验前应将电池充足电。

2、因为实验用化学电池容量很小,所以要尽快完成实验,
避免电池放电很久。

3、调节变阻器的过程中,不能使电流过大,以免损坏电池。

【实验器材】
1、可调内阻电池,
2、滑动变阻器,
3、电压表2块,
4、小开关,
5、导线7根,
6、打气筒。

【实验步骤】
1、将两个探极插入电极附近,注意尽量靠近电极,但不能
接触电极。

2、按照图1电路连接电路图,滑动变阻器为负载,连接电
路时使它的阻值为最大。

电压表V用来测量路端电压,直
接接在电源两极,电压表V,用来测量内电压,它的正接线
柱与靠近电池负极的探极相连,负接线柱与靠近电池正接
线柱相连。

3、闭合开关,滑动滑动头改变阻值,内、外电压同时改变,
测出一组内、外电压U、U,的值。

4、改变电池内阻,重复上一步测量。

【作业布置】
电池用旧了发生改变的物理量是()
A 电池的电动势减小了
B 电池的内电阻变大了
C 小灯泡的电阻变大了
D 小灯泡的电阻变小了。

闭合电路欧姆定律有关的实验

闭合电路欧姆定律有关的实验

与闭合电路欧姆定律有关的实验(例、练及答案)典例:典例1.(2018∙全国I卷∙23)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T,其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω;电源E (6 V,内阻可忽略);电压表V (量程150 mV);定值电阻R1(阻值20.0 Ω);滑动变阻器R3(最大阻值为1000 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~999.9 Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2。

实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 °C,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t。

得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 °C,实验得到的R2-t数据见下表。

R2回答下列问题:(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到(填“a”或“b”)端;(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线:(3)由图(b)可得到R T在25 °C-80°C范围内的温度特性,当t = 44.0 °C时,可得R1 =Ω;(4)将R T握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为Ω,则手心温度为°C。

典例2.(2017∙全国III卷∙23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。

图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。

虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。

该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。

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作业11实验研究闭合电路欧姆定律
一、选择题(每小题10分,共80分)
1.A在用《学生用可调内阻电池》进行实验中,下列说法中正确的是( )
A.向电池内打气,电解液液面上升,电池内电阻减小
B.向电池内打气,电解液液面下降,电池内电阻减小
C.向电池内打气,电解液液面上升,电池内电阻增大
D.向电池内打气,电解液液面下降,电池内电阻增大
2.B在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,按图所示连接电路,保持电阻箱电阻不变,并向电池内打气,则( )
A.V1变小,V2变小
B.V1变大,V2变大
C.V1变大,V2变小
D.V1变小,V2变大
3.A在《学生用可调内阻电池》中,电解液液面升高,则( )
A.电池的电动势增大,内电阻增大
B.电池的电动势增大,内电阻减小
C.电池的电动势不变,内电阻增大
D.电池的电动势不变,内电阻减小
4.B如图所示,在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,若只改变
电阻箱R的阻值,下列可能发生
的情况是( )
A.R增大,V1增大,V2减小,V1+V2不变
B.R增大,V1减小,V2增大,V1+V2不变
C.R减小,V1增大,V2减小,V1+V2减小
D.R减小,V1减小,V2增大,V1+V2增大
5.B在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,通过改变电池的内阻来研究闭合电路的欧姆定律,第一次把电池内阻调节到5Ω,第二次把电池内阻调节到25Ω,这两次实验的误差相比较( )
A.第一次实验误差较大
B.第二次实验误差较大
C.两次实验的误差一样大
D.两次实验都没有误差
6.B在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,按图所示连接电路,
通过对可调内阻的电池进行放气或充气,当两次改变电阻箱的电
阻值都是由5Ω变化到10Ω时,发现第一次外电路的电压变化大,
第二次外电路的电压变化小,则由此可断定( )
A.第一次实验时电池的内电阻小
B.第二次实验时电池的内电阻小
C.第一次实验时电池的电动势小
D.第二次实验时电池的电动势小
7.B 在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,按图所示连接电路,
那么下列实验中能发生的现象是( )
A .电阻箱电阻减小,A 变大,V 变大
B .电阻箱电阻减小,A 变大,V 变小
C .电阻箱电阻增大,A 变大,V 变小
D .电阻箱电阻增大,A 变小,V 变大
8.B 某同学在该实验中发现测量内电压的电压表的指针总是反偏,而测外电压的电压表正常,则可能的原因( ) A .测内电压的电压表接线柱接反 B .电源正、负极接反 C .电阻箱的阻值设定有误 D .两探针与电源的两极相碰
二、实验题(每小题10分,共20分)
9.B 在《研究闭合电路欧姆定律》的实验中,按图连接电路,若
测得U 外=1.5V ,U 内=0.5V ,则在电路中移动2C 电荷时: (1)电源把______J 的化学能转化为电能; (2)电源内部产生的内能为______J ; (3)外电路上电流做功为______J ; (4)电源输出的电能为______J
10.B 在本实验中,若只有一块电压表,能否完成该实验?如果不能,请说明理由,若能,请说明这些数据测出的电动势偏大还是偏小
作业12 实验测定电源电动势和内电阻
一、选择题(每小题10分,共50分)
1.A 在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( ) A .一只电流表和一只滑动变阻器 B .一只电流表和一只电压表 C .一只电流表和一只电阻箱 D .一只电压表和一只电阻箱
2.B 在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,进行数据处理时的作图,正确的做法是( ) A .横坐标I 的起点一定要是零
B .纵坐标U 的起点一定要是零
C .使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D .使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
3.A 用电压表、电流表测定a 、b 两节干电池的电动势E a 、E b 和内电阻r a 、r b 时,画出的图线如图所示,则( ) A .E a >E b ,r a >r b B .E a >E b ,r a <r b C .E a <E b ,r a >r b D .E a <E b ,r a <r b
4.B 在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,为使实验效果明显且不损坏仪器.应选择下列哪种电源为好( ) A .内阻较大的普通干电池 B .内阻较小的普通蓄电池 C .小型交流发电机 D .小型直流发电机
5.B 用电流表和电压表测定电源电动势和内电阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,下列说法中正确的是( )
A .用图中甲所示电路测量时,ε测〈ε真
B .用图中甲所示电路测量时,r 测〈r 真
C .用图中乙所示电路测量时,ε测〈ε真
D .用图中乙所示电路测量时,r 测〈r 真
二、填空题(每空4分,共28分)
6.B 在图所示的电路中,R 1、R 2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值______真实值,内电阻的测量值______真实值,测量误差产生的原因是______.
7.B 利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E 和内电阻r ,电路如图所示,图中R 1,为粗调滑动变阻器,R 2为微调滑动变阻器,实验得到四组数据,如表中所示
(1)下页表中数据经处理后,可以确定电动势E =______V ,内阻r =______Ω
(2)现有滑动变阻器:A (10Ω1A ),B (500Ω0.5A ),C (500Ω0.1A ).那么在本次实验中,滑动变阻器R 1应选用______.R 2应选用______(填“A ”、“B ”或“C ”)
I /mA U /V 50.0 1.35 75.0 1.35 100.0 1.20 150.0
1.05
三、实验题(每小题11分,共22分)
8.B有两电压表V1和V2,其量程已知,内电阻不知为多少,另有一节干电池,其内阻不能忽略,也不知其阻值大小.其电动势不超出电压表的量程,干电池不许拆开现给你上述两只电压表,一个开关S和若干导线,请设计一个测量上述干电池电动势的实验
(1)实验中应测定的物理量是______
(2)在右侧方框内用符号画出测量的电路图
(3)以测量的物理量作为已知量,导出计算干电池的电动势的公式
9.B现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻
很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧),
要求:
(1)在右面方框中画出实验电路图
(2)简要写出完成接线后的实验步骤
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式
r=____________________
答案:D 答案:C 答案:D 答案:B 答案:A 答案:A 答案:A 答案:AD
答案:(1)电源的电动势E =U 外+U 内=2V ,电路中有2C 的电荷通过时,该电源把化学能转化为电能的数值为:E
总能
=q ·E
总电动势
=2C ×2V =4J (2)电源内部产生的内能,在数值上等于电荷
在内电阻上移动时克服电场力所做的功,即Q =W =qU 内=2C ×0.5V =1J (3)外电路上电流做功为W 外=qU 外-2C ×1.5V =3J (4)电源输出的电能E 出=E 总能-Q =4J -1J =3J =W 外
答案:能,可先测外电压,然后拆下,再用之测出内电压即可,利用这些数据计算出的电动势偏小,因为测外电压时,电压表相当于外电路的一部分,它与电阻箱并联所测电压小于不接电压表时实际外电压,而当电压表测内电压时,电压表又相当于内电路的一部分,它与内电阻并联,使所测电压值比不接电压表时的内电压小 答案:CD 答案:AD 答案:A 答案:A
答案:AB
答案:等于、大于电流表具有内电阻(点拨实际测得的是电源内阻与电流表内阻之和) 答案:(1)1.50;3.00(点拨:利用图像进行数据处理)(2)B ;A 答案:(1)U 1、U 1′,U 2′
(2)测量电源电动势电路图如图中甲、乙所示.
(3)设甲图中S 合上时,V l 表的示数为U 1,乙图中S 合上时,V 1、V 2表的示数分别为U 1′、U 2′则r R U U E 1
11∙+
=①
r R U U U E 1
121∙'
+
'
+'=②联立①、②两式解得)
U U (U U E 112
1'
-'=
答案:(1)以全电路欧姆定律为依据,其买验电路图如所示
(2)断开S ,记下电压表偏转格数为N 1,合上S ,记下电压表偏转格数为N 2
(3)设电压表上每格的刻度值为U 0,则S 断开时,E =N 1U 0①S 合上时,r R
U N U N E 0
202∙+
=②联立①、②解得2
21N R
)N N (r -=。

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