電源電動勢閉合電路歐姆定律教科版.ppt

,閉合開關(guān)后燈泡會不會亮？為什么？ 會，電源持續(xù)驅(qū)動電荷通過燈泡做功。,閉合開關(guān)后燈泡會不會亮？為什么？ 不會，因?yàn)殡娐分袥]有電場，燈泡兩端不存在電勢差，沒有電場持續(xù)驅(qū)動自由電荷定向運(yùn)動對電荷做功,2.3電源電動勢和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律,小朋友們能快樂的玩上一個(gè)下午，是因?yàn)橛须娞莶粩嗟貙⑿∨笥褌儚幕莸淖畹吞幪嵘交莸淖罡咛帲瑥亩茏屝∨笥褌兂掷m(xù)的滑。,這里缺乏一個(gè)將電荷持續(xù)搬動的裝置。,電源是一種將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。 不同的電源將其它形式能轉(zhuǎn)化成其它形式能的本領(lǐng)不一樣，為了描述這種能力，我們引入了電動勢。,一. 電動勢和內(nèi)電阻 1.電動勢： （1）物理意義：表征電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。 （2）定義：非靜電力把正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功與被移送電量的比。 （3）方向：,* 為了便于計(jì)算規(guī)定 E 的方向由 負(fù)極板經(jīng)內(nèi)電路指向正極板，即 正電荷運(yùn)動的方向。,電源電動勢的兩點(diǎn)說明,電源電動勢是描述電源本身性質(zhì)的物理量，由電源的材料、結(jié)構(gòu)決定。 從電路中能量轉(zhuǎn)化的角度來說，電動勢等于電源內(nèi)移動單位電荷時(shí)其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的多少。,(E= W非靜電力/q ),電源的特點(diǎn),1.電源能維持電荷的流動是因 為它具有把自由電荷從負(fù)極經(jīng) 電源內(nèi)部搬運(yùn)到正極的能力 2.正負(fù)極堆積著正負(fù)電荷，所 以電源內(nèi)部存在著由正極指向 負(fù)極的靜電場 3.要把電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極就要克服靜電場對電荷的作用力 4.一定存在著“非靜電力”，它像個(gè)“搬運(yùn)工” 5.即使是把相同的電荷量從負(fù)極移到正極，非靜電力在不同的電源中做的功也不一樣，就像把相同的重物從一樓搬上二樓，人力做的功不一樣(層高不同) 6.看來非靜電力對電荷做的功與電荷的比值有特殊意義(相當(dāng)于樓房的層高)定義為電動勢,正極,負(fù)極,電源,+,+,E,例題：關(guān)于電動勢，下列說法中正確的是 A在電源內(nèi)部，由負(fù)極到正極的方向?yàn)殡妱觿莸姆较?B在閉合電路中，電動勢的方向與內(nèi)電路中電流的方向相同 C電動勢的方向是電源內(nèi)部電勢升高的方向 D電動勢是矢量,ABC,內(nèi)電壓:電流通過電源內(nèi)電路時(shí)，也有電壓降落 U內(nèi)=Ir,電動勢和內(nèi)電阻是表征電源特征的物理量。,2.內(nèi)電阻：電源內(nèi)部電路上的電阻,電源外部電流從正極板到負(fù)極板叫外電路。,電源內(nèi)部電流從負(fù)極板到正極板叫內(nèi)電路。,內(nèi)電路,外電路,二.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勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,適用條件:對純電阻電路,電源外部有電壓降，電源內(nèi)部也有電壓降，它們與電動勢的關(guān)系是： E=UR+Ur =I（R+r),2.閉合電路歐姆定律表達(dá)形式有： E=U外+U內(nèi) （I、R間關(guān)系） U=E-Ir （U、I間關(guān)系） （U、R間關(guān)系）,3.能用歐姆定律推出的結(jié)論：,（1）當(dāng)外阻增大時(shí)，路端電壓增大，電流變小， 內(nèi)電壓變小。,（2）當(dāng)外阻減小時(shí)，路端電壓減小，電流變大， 內(nèi)電壓變大。,（3）斷路時(shí)，I0，U外E,（4）短路時(shí)，R0，IE/r，U外0,用閉合電路歐姆定律 E = U + I r來分析路端電壓隨著外電阻的變化：,解：根據(jù)全電路歐姆定律，可列出方程組,【例1】如圖所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，當(dāng)單刀雙擲開關(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)，測得電流 I 2 = 0.30 A。求電源電動勢E 和內(nèi)電阻Ri 。,消去E ，可得電源的內(nèi)電阻為,電源的電動勢為,討論：此例給出了一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法。,【例2】4 盞 “220 V，100 W”的燈泡，并聯(lián)后接在電動勢為220 V、內(nèi)阻為 2 W的電源上。（1）只打開 1 盞燈時(shí)，此燈兩端的電壓是多少？（2）同時(shí)打開4 盞燈時(shí)，此燈兩端的電壓又是多少？（設(shè)燈泡的電阻不變）,解:（1）根據(jù)燈泡上的額定電壓和額定功率，計(jì)算出燈泡的電阻為,只打開1盞燈時(shí)，外電阻R1 = 484 W，電路中的電流為,（2）同時(shí)打開4盞燈時(shí)，外電阻為,電燈兩端電壓為,討論：從此例可以看出，并聯(lián)的電燈開得越多，外電阻就越小，端電壓就越小。,電燈兩端的電壓為,1. 已知電路中的電源電動勢是1.5 V，內(nèi)電阻是0.1 W，外電路的電阻是1.4 W 。求電路中的電流 I 和端電壓U 。,解：根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為,端電壓為,練 習(xí),解：根據(jù)全電路歐姆定律，列方程得,2. 如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是 I1 = 0.20 A，U1 = 1.98 V；改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為 I 2 = 0.40 A ，U 2 = 1.96 V。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。,解之得,你能得出外電壓與電路中電流的關(guān)系嗎？ E=UR+Ur UR=E-Ir 你能不能畫出UR-I的函數(shù)圖像嗎？ 與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)表什么？ 與U軸交點(diǎn)表電流為0時(shí)的電壓，等于電動勢E，而與I軸的交點(diǎn)表外電壓為0時(shí)的電流，即短路電流。,三電源的伏安特性（路端電壓隨電流變化的圖像）,a為電源的U-I圖象，圖像縱截距表示電源的電動勢E，圖像斜率正切值的絕對值表示內(nèi)電阻，即：tan=r b為外電阻的U-I圖象.,兩圖像的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率.,【例3】如圖，電源的內(nèi)阻不可忽略已知定值電阻R1=10，R2=8當(dāng)電鍵S接位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.20A那么當(dāng)電鍵S接位置2時(shí)，電