電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻-閉合電路歐姆定律(精編).ppt

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§2.3電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律,K,閉合電鍵K，燈泡亮嗎？為什么？,問(wèn)題：,,,,,,,,,,正極,負(fù)極,電源,,,+,,,+,,1、在導(dǎo)線中，電場(chǎng)方向是怎樣的？ 2、正電荷在導(dǎo)線中如何移動(dòng)？電流方向是怎樣的？,3、在電源內(nèi)部電場(chǎng)是怎樣的？電源內(nèi)部電荷怎樣移動(dòng)?電源內(nèi)部的電流方向如何？,4、電源把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極，電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功？,5、什么力來(lái)克服電場(chǎng)力做功？從能量的角度看，電源的作用是什么？,問(wèn)題探究：,一、電源電動(dòng)勢(shì),1.電源是一種把其它形式能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；保持?dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓。,3.電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的特性可以用電動(dòng)勢(shì)（符號(hào)：E）來(lái)表示，它等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓。,一、電源電動(dòng)勢(shì),4.物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。,伏特（V） 1V=1J/C,6、單位：,8、電動(dòng)勢(shì)標(biāo)量,7、特點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定，跟電源的體積、形狀無(wú)關(guān)，與是否聯(lián)入電路及外電路的情況無(wú)關(guān)。,5、大小：數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功。,問(wèn)題1：電動(dòng)勢(shì)是1.5V的物理意義是什么？,生活中的電池,課本書p56“活動(dòng)”,1、定義：電源內(nèi)部也是一段電路，也有電阻，稱為電源的內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。用符號(hào) r表示。,2、說(shuō)明：電源內(nèi)部也有電壓，叫內(nèi)電壓。,二、電源的內(nèi)阻,3.電路和電阻的認(rèn)識(shí),外電路：電源外部的電路，包括用電器、導(dǎo)線等。,外電阻：外電路的總電阻,內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻通常稱為電源的內(nèi)阻.,內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路.,路端電壓：電源外電路的電壓，簡(jiǎn)稱端電壓。,三、閉合電路歐姆定律,1、內(nèi)容：,閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、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(zhuǎn)化為熱能的電路。,【例1】如圖所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān) S 扳到位置 1 時(shí)，則得的電流 I1 = 0.20 A；當(dāng)S 扳到位置 2 時(shí)，測(cè)得電流 I 2 = 0.30 A。求電源電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)電阻r 。,路端電壓U隨外電阻R變化的討論,①當(dāng)R外增大時(shí)， U外也隨之增大,②當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí), R外=∞, U外=E,,③當(dāng)外電路短路時(shí), 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(cè)量電池兩極所得到的數(shù)值，近似等于電源電動(dòng)勢(shì)的大小,路端電壓隨電流變化的U-I圖像,①圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)表示電路斷開(kāi)情況，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動(dòng)勢(shì)E。 ②圖線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)表示外電路短路情況，交點(diǎn)橫坐標(biāo)為短路電流I短=E/r。 ③圖線斜率值(tan?)表示電源的內(nèi)電阻r=△U/△I=E/r。 【注意】若縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始時(shí)，此結(jié)論不成立！第一個(gè)等號(hào)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(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻 接入電路時(shí)的路端電壓與電流。,3）a的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi) 阻的大小、b的斜率的絕對(duì)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(hào)的定值電阻的伏安特 性曲線．若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0Ω，則這只 定值電阻的阻值為_(kāi)_____Ω。,解：由圖象可知蓄電池的 電動(dòng)勢(shì)為20V。,由斜率關(guān)系知外電阻阻值 為6Ω。,c,閉合電路中動(dòng)態(tài)分析,(1)保持不變的量只有電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電流、外電壓等都隨外電阻的改變而改變。,(2) 應(yīng)用公式及串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析： 電流：I=E/(R外+r) 內(nèi)電壓：U內(nèi)＝Ir=Er/(R外+r) 外電壓：U外＝IR外＝E-Ir,例3：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r． 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn) 電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2， 下列說(shuō)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(dòng)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(wèn)題的特點(diǎn)和步驟如下：,1.電路中某電阻增大（減?。?，全電路的 總電阻必增大（減?。?。 2.由 可知，干路電流必減?。ㄔ龃螅?，路端電壓必增大（減?。?。 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(gè)分析,或者熟悉結(jié)論： 電路中一個(gè)電阻增大（減小）時(shí)，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(jié),１、電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。,2、內(nèi)阻：電源內(nèi)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(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。,（2）表達(dá)式：,4、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)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：,