1.闭合电路:当开关S闭合,电源、导线、用电器组成闭合电路.
2.外电路:由用电器、导线和开关组成外电路.
3.内电路:电源内部是内电路.
(1)电源起什么作用?提供电能.
(2)电源怎么提供电能?通过非静电力做功,把其他形式的能转化为电能.
(3)如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?定义:E=.
(4)如何定量描述非静电力做的功?W=Eq=EIt.
(5)电源提供的电能消耗到了哪里?
外电路:Q外=I2Rt
内电路:Q内=I2rt
(设计意图:借助对闭合电路及其能量的分析,为理论推导闭合电路的欧姆定律做好铺垫.) 由能量的转化和守恒定律得:
W=Q外+Q内
EIt=I2Rt+I2rt
E=IR+Ir
I=
闭合电路的欧姆定律: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.
(设计意图:进一步加深学生对闭合电路中能量转化及其守恒定律的理解.)
【例题】如图所示,R1=14 Ω,R2=9 Ω.当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2 A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3 A.求电源的电动势E和内阻r.
解:根据闭合电路的欧姆定律和题述的两种情况,可以列出下面两个方程:
E=I1R1+I1r
E=I2R2+I2r
消去E,解出r,得:r=
代入数值,得:r=1 Ω
将r、I1、R1的值代入E=I1R1+I1r中,得:E=3 V.
(设计意图:结合具体问题情景,培养学生使用闭合电路的欧姆定律解决实际问题的能力.)