通过电学仿真实验,模拟实验现象,再和实际实验相比较,最后得出结论,让学生自己操作,感受模拟的魅力,同时,将实物图与电路图相互转化 闭合电路中的能量转化 问题:如图,若外电路两端的电势降落,即,即电势差为U外;内电路中的电势降落,即电势差为U内;电源电动势为E;当电键闭合后,电路中的电流为I,通电时间为t。试回答下列问题:
(1)在t时间内,外电路中静电力做的功W外为多少? (2)在t时间内,内电路中静电力做的功W内为多少? (3)电池化学反应层在t时间内,非静电力做的功W非为多少? (4)静电力做的功等于消耗的电能,非静电力做的功等于转化的电能,根据能量守恒你能得到什么? 外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。
提问:外电阻变化,可以引起路端电压的变化,那么路端电压随外电阻的变化规律如何呢?
1)用实验探究路端电压与外电阻(电流)的关系电路图如图4所示。
提问:实验现象如何?
理论分析:
U=E-Ir
结论:对某个电源来说,电动势E和内阻r 是一定的。当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。
2)路端电压与电流的关系
提问:路端电压与电流关系能否用图象来分析,能否作出U-I图象?
从图象中能否得出路端电压与电流的关系?直线的斜率的绝对值表示什么?
直线与纵轴的交点表示的物理意义?
当外电路断开时,R→∞,I=0,U风=0,U=E,直线与纵轴的交点表示电源的电动势。
直线与横轴的交点表示的物理意义?
当外电路短路时,R=0,,U=0,直线与横轴的交点表示短路时的电流。