電源的電動勢和內阻-閉合電路歐姆定律(精編).ppt

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§2.3電源電動勢和內阻 閉合電路歐姆定律,K,閉合電鍵K，燈泡亮嗎？為什么？,問題：,,,,,,,,,,正極,負極,電源,,,+,,,+,,1、在導線中，電場方向是怎樣的？ 2、正電荷在導線中如何移動？電流方向是怎樣的？,3、在電源內部電場是怎樣的？電源內部電荷怎樣移動?電源內部的電流方向如何？,4、電源把正電荷從電源的負極搬到正極，電場力做正功還是負功？,5、什么力來克服電場力做功？從能量的角度看，電源的作用是什么？,問題探究：,一、電源電動勢,1.電源是一種把其它形式能轉化為電能的裝置 2.電源在電路中的作用：將其它形式的能轉變?yōu)殡娔?；保持導體兩端有持續(xù)的電壓。,3.電源將其他形式的能轉化為電勢能的特性可以用電動勢（符號：E）來表示，它等于電源未接入電路時兩極間的電壓。,一、電源電動勢,4.物理意義：反映電源把其他形式的能轉化為電能本領的大小。,伏特（V） 1V=1J/C,6、單位：,8、電動勢標量,7、特點：電動勢由電源本身決定，跟電源的體積、形狀無關，與是否聯(lián)入電路及外電路的情況無關。,5、大?。簲?shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內部從負極移送到正極所做的功。,問題1：電動勢是1.5V的物理意義是什么？,生活中的電池,課本書p56“活動”,1、定義：電源內部也是一段電路，也有電阻，稱為電源的內電阻，簡稱內阻。用符號 r表示。,2、說明：電源內部也有電壓，叫內電壓。,二、電源的內阻,3.電路和電阻的認識,外電路：電源外部的電路，包括用電器、導線等。,外電阻：外電路的總電阻,內電阻：內電路的電阻通常稱為電源的內阻.,內電路：電源內部的電路.,路端電壓：電源外電路的電壓，簡稱端電壓。,三、閉合電路歐姆定律,1、內容：,閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。,2、公式：,3、適用條件：,外電路是純電阻的電路， 即電能全部轉化為熱能的電路。,【例1】如圖所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，當單刀雙擲開關 S 扳到位置 1 時，則得的電流 I1 = 0.20 A；當S 扳到位置 2 時，測得電流 I 2 = 0.30 A。求電源電動勢E 和內電阻r 。,路端電壓U隨外電阻R變化的討論,①當R外增大時， U外也隨之增大,②當外電路斷開時, R外=∞, U外=E,,③當外電路短路時, R外=0, U外=0,I短= 很大，一般情況下不允許外電路短路。,討論：在電源末接入電路的情況下，用電壓表直接測量電池兩極所得到的數(shù)值，近似等于電源電動勢的大小,路端電壓隨電流變化的U-I圖像,①圖線與縱坐標交點表示電路斷開情況，交點的縱坐標為電源電動勢E。 ②圖線與橫坐標交點表示外電路短路情況，交點橫坐標為短路電流I短=E/r。 ③圖線斜率值(tan?)表示電源的內電阻r=△U/△I=E/r。 【注意】若縱坐標不從零開始時，此結論不成立！第一個等號始終成立。,U=E-Ir 知: U是I的一次函數(shù),閉合電路的U-I圖象,1）右圖中a為閉合電路的U-I圖象 b為部分電路(外電阻)的U-I圖象。,2）兩者的交點坐標表示該電阻 接入電路時的路端電壓與電流。,3）a的斜率的絕對值表示電源內 阻的大小、b的斜率的絕對值表 示接入電路中外電阻的的大小。,例2：如圖所示，圖線a是某一蓄電池組的伏安特 性曲線，圖線b是一只某種型號的定值電阻的伏安特 性曲線．若已知該蓄電池組的內阻為2.0Ω，則這只 定值電阻的阻值為______Ω。,解：由圖象可知蓄電池的 電動勢為20V。,由斜率關系知外電阻阻值 為6Ω。,c,閉合電路中動態(tài)分析,(1)保持不變的量只有電源的電動勢和內電阻，電流、外電壓等都隨外電阻的改變而改變。,(2) 應用公式及串并聯(lián)電路特點分析： 電流：I=E/(R外+r) 內電壓：U內＝Ir=Er/(R外+r) 外電壓：U外＝IR外＝E-Ir,例3：如圖所示，電源電動勢為E，內電阻為r． 當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn) 電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2， 下列說法中正確的是（ ） A、小燈泡L1、L3變暗，L2變亮 B、小燈泡L3變暗，L1、L2變亮 C、ΔU1ΔU2,解：滑動變阻器的觸片P從右 端滑到左端，總電阻減小，總 電流增大，路端電壓減小。,與電阻串聯(lián)的燈泡L1、 L2電流增大，變亮，與電阻并 聯(lián)的燈泡L3電壓降低，變暗。,U1減小，U2增大，而路端電壓U= U1+ U2減小， 所以U1的變化量大于 U2的變化量。,B、D,一般此類問題的特點和步驟如下：,1.電路中某電阻增大（減?。娐返?總電阻必增大（減?。?2.由 可知，干路電流必減?。ㄔ龃螅范穗妷罕卦龃螅p?。?3.再分析局部定值電阻的電壓電流，最后分 析變化電阻的電壓電流。,這樣從局部---整體------局部逐個分析,或者熟悉結論： 電路中一個電阻增大（減?。r，與 它并聯(lián)的電阻上電流或電壓增大（減?。?， 自身以及串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻上電流 或電壓變?。ㄔ龃螅?。,“串反并同”,小 結,１、電動勢是表征電源把其他形式的能量轉化為電能本領大小的物理量。,2、內阻：電源內部電路的電阻,3、閉合電路歐姆定律,（1）表述：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。,（2）表達式：,4、路端電壓跟負載的關系：,（1）路端電壓隨外電路電阻R增大而增大,斷路,短路,（2）路端電壓U 隨電流I變化：,