第二节路端电压与负载的关系VIP专享

第二节 路端电压与负载的关系 重点： 1 。闭合电路中路端电压随总电流的变化规律； 2 ．纯电阻电路中路端电压、总电流随外电阻的变化规律； 3 ．分析闭合电路状态变化的方法。 难点：闭合电路状态变化的分析方法 教学方法：从实验中归纳出规律；利用软件画出图像来观察规律；利用动画直观表现抽象的知识和过程。 教具：实验电路（用演示电表便于观察），电脑多媒体系统， excel 软件、几何画板软件和 flash 课件。 教学过程 复习：电源两端的电压是会变化的。 引入：变化规律是什么呢？ 概念解释：路端电压：电源两极间的电压，也即外电路两端的总电压。 负载：即用电器。 • 路端电压与干 路电流的关系 【 实验】 用两节干 电池 ，连 成 如 图 1 所 示的电路。用演示电压表、电流表来测 量 路端电压和干 路电流，并让 学生 记 录 数 据 ，输 入电脑。 操 作 ：让 电压从大到小变化，在 2 。 4v ～ 1 。 9v 之间记 录 电压、电流值，如 表 1 ： 表 1 ：路端电压随干 路电流的变化 次数 1 2 3 4 5 6 U 端 （ v ） 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 I （ A ） 【数据分析与处理】 用 excel 根据点作图，先画出点，让学生观察变化趋势，并猜想函数关系； 用 excel 拟合出图线，观察误差大小如图 2 所示。 可见，在误差范围内，路端电压与干路电流成一次函数关系。 【理论解释】内电压 U 内 ＝ Ir ，随 I 而变。由于 E ＝ U 端 ＋ U 内 ， 所以 U 端 ＝ E － Ir 可见， U 端 与 I 是一次函数关系，与实验结果相一致。 【结论】闭合电路中，路端电压随干路电流的增大而减小，其函数关系为： U 端 ＝ E － Ir 这个关系用图像表示，如图 3 所示 【图像意义】 图像上一个点表示一个电路状态。 A 点：短路状态。 I 短 ＝ E/r B 点：断路状态。此时 U 端 ＝ E 斜率： k ＝ r 。这从函数关系式 U 端 ＝ E － Ir 可以看出来， r 处于一次函数的斜率的位置上。 这个关系是对所有闭合电路都适用的。 我们也可以让 excel 写出刚才实验中所绘图线的函数关系，如图 2 ，从中看出我们所用干电池组的电动势和内阻。 电动势约为 2.7v ，内阻约为 1.1 Ω 。 • 纯电阻电路中 U 端 、 I 总 和R 外 的关系 【理论分析】对纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律 I 总 ＝ 可见， I ...