电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律(精编).ppt

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1、电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律武胜中学吴建兵KR闭合电键K，灯泡亮吗？为什么？问题：正极负极电源++1、在导线中，电场方向是怎样的？2、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？3、在电源内部电场是怎样的？电源内部电荷怎样移动?电源内部的电流方向如何？4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？问题探究：一、电源电动势电源是一种把其它形式能转化为电能的装置电源在电路中的作用：将其它形式的能转变为电能；保持导体两端有持续的电压。（一）、电路和电阻的认识外电路：电源外部的电路，包括用电器、导线等。外电阻

2、：外电路的总电阻内电阻：内电路的电阻通常称为电源的内阻.内电路：电源内部的电路.1.电源将其他形式的能转化为电势能的特性可以用电动势（符号：E）来表示，它等于电源未接入电路时两极间的电压。（二）、电源电动势2.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。伏特（V）1V=1J/C4、单位：6、电动势标量5、特点：电动势由电源本身决定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。3、大小：数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。问题1：电动势是1.5V的物理意义是什么？生活中的电池太阳电池干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池1、定义：电源内

3、部也是一段电路，也有电阻，称为电源的内电阻，简称内阻。用符号r表示。2、说明：电源内部也有电压，叫内电压。二、电源的内阻三、闭合电路欧姆定律1、内容：闭合电路中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。2、公式：3、适用条件：外电路是纯电阻的电路例1、如图所示电路，电源电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压。解：由题意知，电动势E=1.5V，外电阻R=1.38Ω，内阻r=0.12Ω.由闭合电路欧姆定律得：路端电压为U=IR=1×1.38V=1.38V路端电压U随外电阻R变化的讨论U外=IR外=ER外+r•R外=E1+

4、rR外①当R外增大时，U外也随之增大②当外电路断开时,R外=∞,U外=E③当外电路短路时,R外=0,U外=0,I短=很大，一般情况下不允许外电路短路。Er讨论：在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小路端电压随电流变化的U-I图像①图线与纵坐标交点表示电路断开情况，交点的纵坐标为电源电动势E。②图线与横坐标交点表示外电路短路情况，交点横坐标为短路电流I短=E/r。③图线斜率值(tg)表示电源的内电阻r=△U/△I。【注意】若纵轴的原点不在两轴交点时，此结论不成立！U=E-Ir知:U是I的一次函数电源的三个功率以及关系电源的输出功

5、率随外电阻变化的讨论①电源的总功率P总=IE②内耗功率：P内=I2r③输出功率：P出=P-P内=IE-I2r=IU外=I2R外当外电阻为纯电阻电路时当R外=r时,P出最大，且最大值为P出m=E24r(R外+r)2=E2+4r(R外-r)2R外P出=I2R外=E2R外由图可知:同一功率对应着两个电阻值,两个电阻值之间有何关系呢?例2：已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0－10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。ErR2R1①2.25W；②2W；③1.5W。例3、在所示的电路中，R1=14.0Ω，R2=9.0Ω，　当开

6、关S扳到位置1时，电流表的示数为I1=0.20A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电流的电动势和内电阻。如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电源的内阻和电动势。R1R2A12ErSR1R212ErSV例4：如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。U/VI/Ao2015105ab解：由图象

7、可知蓄电池的电动势为20V。由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W。闭合电路中变量分析(1)保持不变的量只有电源的电动势和内电阻，电流、外电压、电功率等都随外电阻的改变而改变。(2)I、U、P公式：电流：I=E/(R外+r)内电压：U内＝Ir=Er/(R外+r)外电压：U外＝IR外＝E-Ir总功率：P总＝IE例5：如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的