電源電動(dòng)勢(shì)閉合電路歐姆定律

1、電源電動(dòng)勢(shì)閉合電路歐姆定律思考：思考：1、平行板電容器在放電時(shí)可、平行板電容器在放電時(shí)可以看作電源嗎？以看作電源嗎？abcd負(fù)極負(fù)極電源電源+E2 2、這樣的電源能不能提供、這樣的電源能不能提供穩(wěn)定的電壓？穩(wěn)定的電壓？3 3、我們生活中的電源為什、我們生活中的電源為什么能提供穩(wěn)定的電壓呢？么能提供穩(wěn)定的電壓呢？ 通過化學(xué)反應(yīng)（非靜電力做功），把流到負(fù)極的正電荷搬到正通過化學(xué)反應(yīng)（非靜電力做功），把流到負(fù)極的正電荷搬到正極，從而保持正負(fù)極有穩(wěn)定的電勢(shì)差，維持電路中有穩(wěn)定的電流極，從而保持正負(fù)極有穩(wěn)定的電勢(shì)差，維持電路中有穩(wěn)定的電流。4 4、非靜電力做功的能量轉(zhuǎn)化？、非靜電力做功的能量轉(zhuǎn)化？將其它

2、形式的能轉(zhuǎn)化為電能將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能 問：閉合電路中電勢(shì)如何變化？問：閉合電路中電勢(shì)如何變化？ABCDRE , r化學(xué)反化學(xué)反應(yīng)層應(yīng)層ABCDRE , rABR在外電路中，電流方向由正極流在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低。向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低。在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)

3、阻，沿電流方向電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升躍升”。 一一. . 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 1、物理意義：表征電源將物理意義：表征電源將其它形式能其它形式能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能本領(lǐng)本領(lǐng)的物理量。的物理量。2、定義：定義：非靜電力非靜電力把正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的把正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功功與被移送與被移送電量電量的比。的比。 3、方向：方向：qWE非* 標(biāo)量，標(biāo)量，為了便于計(jì)算規(guī)定為了便于計(jì)算規(guī)定 E 的的方向由負(fù)極板經(jīng)內(nèi)電路指向正方向由負(fù)極板經(jīng)內(nèi)電路指向正極板，即正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。極板，即正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。+ E數(shù)值上等于非靜電力把1

4、C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移到正極所做的功等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電勢(shì)差4、單位：伏特。、單位：伏特。V 電源電動(dòng)勢(shì)的兩點(diǎn)說明電源電動(dòng)勢(shì)的兩點(diǎn)說明 電源電動(dòng)勢(shì)是描述電源本身性質(zhì)的物理量，由電源電源電動(dòng)勢(shì)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。的材料、結(jié)構(gòu)決定。與與q q、w w、電源體積及外電路無關(guān)、電源體積及外電路無關(guān) 從電路中能量轉(zhuǎn)化的角度來說，電動(dòng)勢(shì)等于電源內(nèi)從電路中能量轉(zhuǎn)化的角度來說，電動(dòng)勢(shì)等于電源內(nèi)移動(dòng)單位電荷時(shí)其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的多少。移動(dòng)單位電荷時(shí)其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的多少。(E = W非靜電力非靜電力/q )5、電動(dòng)勢(shì)和電壓有些什么區(qū)別？（1）它們描述的對(duì)象不

5、同：電動(dòng)勢(shì)是電源具有的，是描述電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，電壓是反映電場(chǎng)力做功本領(lǐng)的物理量。 電動(dòng)勢(shì)和電壓雖然具有相同的單位，但它們是本質(zhì)不同的兩個(gè)物理量。點(diǎn)金訓(xùn)練45頁例1（2）物理意義不同：電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極的過程中，其他形式的能量轉(zhuǎn)化成的電能的多少；而電壓在數(shù)值上等于移動(dòng)單位正電荷時(shí)電場(chǎng)力作的功，就是將電能轉(zhuǎn)化成的其他形式能量的多少。它們都反映了能量的轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化的過程是不一樣的。例題：關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是例題：關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是 A電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E是表征電源把其它形式的能是表征電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量轉(zhuǎn)化

6、為電能本領(lǐng)的物理量B在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)的方向與在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)的方向與電電源內(nèi)部源內(nèi)部電流的方向相同電流的方向相同，是，是電勢(shì)升高的方電勢(shì)升高的方向向C電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E的單位與電勢(shì)差的單位相同，的單位與電勢(shì)差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同故兩者在本質(zhì)上相同D電動(dòng)勢(shì)與電動(dòng)勢(shì)與W非非成正比，與成正比，與q成反比成反比A記住記住鉛蓄電池、銀鋅電池、鎳鎘電池的電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻勢(shì)表征電源特征的物理量。電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻勢(shì)表征電源特征的物理量。 二、二、內(nèi)阻：內(nèi)阻：電源內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻內(nèi)阻這樣，電源就可以簡(jiǎn)化為：一個(gè)理想電源和一個(gè)電阻串聯(lián)Er電源這和我們以前學(xué)習(xí)的電路有什么不同呢？這和我

7、們以前學(xué)習(xí)的電路有什么不同呢？手機(jī)電池用久了會(huì)發(fā)燙，為什么會(huì)有熱量產(chǎn)生？手機(jī)電池用久了會(huì)發(fā)燙，為什么會(huì)有熱量產(chǎn)生？rREIrERK外電路外電路內(nèi)電路內(nèi)電路V 外電壓，外電壓，U（路端電壓）（路端電壓）內(nèi)電壓，內(nèi)電壓，UE=U+UU=IrE=U+IrU=IRU=E-Ir三三. .閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、：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外電路的電阻之和成反比2.2.閉合電路歐姆定律表達(dá)形式有：閉合電路歐姆定律表達(dá)形式有： E=U E=U外外+U+U內(nèi)內(nèi) U=E-Ir U=E-Ir （U U、I I間關(guān)系）間關(guān)

8、系） （I I、R R間關(guān)系）間關(guān)系） （U U、R R間關(guān)系）間關(guān)系） rREIErRRU既適用于外電路為純既適用于外電路為純電阻的閉合電路，也電阻的閉合電路，也適用于外電路為非純適用于外電路為非純電阻的閉合電路電阻的閉合電路只適用于外電路為只適用于外電路為純電阻的閉合電路純電阻的閉合電路第二課時(shí)：路端電壓和負(fù)載的關(guān)系回顧回顧一、電動(dòng)勢(shì)一、電動(dòng)勢(shì)W非非/q負(fù)極負(fù)極正極正極斷開斷開負(fù)極負(fù)極正極正極二、閉合電路的歐姆定律二、閉合電路的歐姆定律1內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成_，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成_正比正比反比反比IRIr

9、解：根據(jù)全電路歐姆定律，可列出方程組解：根據(jù)全電路歐姆定律，可列出方程組 【例例1】如圖所示，如圖所示，R1 = 8.0 W W，R2 = 5.0 W W，當(dāng)單刀雙，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)擲開關(guān) S 扳到位置扳到位置 1 時(shí)，則得的電流時(shí)，則得的電流 I1 A；當(dāng)；當(dāng)S 扳到位置扳到位置 2 時(shí)，測(cè)得電流時(shí)，測(cè)得電流 I 2 = A。求電源電動(dòng)勢(shì)。求電源電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻Ri 。RiSEAR1R212i111RIRIE i222RIRIE 消去消去E ，可得電源的內(nèi)電阻為，可得電源的內(nèi)電阻為電源的電動(dòng)勢(shì)為電源的電動(dòng)勢(shì)為i111RIRIE V80. 1V)0 . 120. 00 . 820. 0

10、( 討論：此例給出了一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方討論：此例給出了一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法。法。122211iIIRIRIR W W W W 0 . 120. 030. 00 . 530. 00 . 820. 0 1. 已知電路中的電源電動(dòng)勢(shì)是已知電路中的電源電動(dòng)勢(shì)是 V，內(nèi)電阻是，內(nèi)電阻是 W W，外電，外電路的電阻是路的電阻是1.4 W W 。求電路中的電流。求電路中的電流 I 和端電壓和端電壓U 。 解：根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為解：根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為A0 . 1A1 . 04 . 15 . 1 iRREI 端電壓為端電壓為RIU V4 . 1V4 . 1

11、0 . 1 練練 習(xí)習(xí) 解：根據(jù)全電路歐姆定律，列解：根據(jù)全電路歐姆定律，列方程得方程得 RRiSEAVii1120. 098. 1RRIUE ii2240. 096. 1RRIUE 2. 如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是流表和電壓表的讀數(shù)分別是 I1 = 0.20 A，U1 = 1.98 V；改改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為 I 2 = A ，U 2 = 1.96 V。求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。解之得解之得W W 1 . 0,V0 . 2iRE3、小張買了

12、一只袖珍小電筒，用的是兩節(jié)小的干電池。他取出電筒中的小燈泡，看到上面表明“2.2V 0.25A”字樣。小張認(rèn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的意圖是使小燈泡在這兩節(jié)干電池的供電下正常發(fā)光。由此，他推算了產(chǎn)品設(shè)計(jì)者設(shè)定的每節(jié)干電池的內(nèi)阻參數(shù)。如果小張判斷是正確的，那么，所設(shè)定的每節(jié)干電池的內(nèi)阻是多少？1.6r W R1的劃片左右移動(dòng)的過的劃片左右移動(dòng)的過程中電壓表、電流表的程中電壓表、電流表的示數(shù)如何變化？示數(shù)如何變化？E、rsR1AVR0一、一、分析分析:路端電壓路端電壓: :IrEUrREI閉合電路閉合電路歐姆定律歐姆定律: :R R增大，增大，R R減小，減小，電流減小，電流減小， 路端電壓增大路端電壓增大

13、電流增大，電流增大， 路端電壓減小路端電壓減小、兩個(gè)特例：、兩個(gè)特例：0RIE 端，U（1 1）外電路斷路時(shí)）外電路斷路時(shí)E、rAV斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)abab5 5E、rAV（2 2）外電路短路時(shí)）外電路短路時(shí)/00RIE rU端，二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系 設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=2。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式流的關(guān)系式U=E-Ir，以以U為縱坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，I為橫為橫坐標(biāo)，做出坐標(biāo)，做出U與與I關(guān)系關(guān)系的函數(shù)圖像。的函數(shù)圖像。U/VI I/ /OE=v電源的外特性曲線電源的外特性

14、曲線 1 1、路端電壓、路端電壓U U隨電流隨電流I I變化的圖象變化的圖象 (1)(1)圖象的函數(shù)表達(dá)圖象的函數(shù)表達(dá) IrEUrEI/短在橫軸上的截距表示電源的短路在橫軸上的截距表示電源的短路電流電流圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害傾斜得越厲害在縱軸上的截距表示電源的電在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)E E (2)(2)圖象的物理意義圖象的物理意義UIOEI短圖象物理意義縱軸截距等于電動(dòng)勢(shì)等于電動(dòng)勢(shì)圖線的斜率大小 表示電源的內(nèi)阻表示電源的內(nèi)阻圖中U表示外電壓表示外電壓U+U=E圖中U表示內(nèi)電壓表示內(nèi)電壓橫軸截距表示短路

15、電流表示短路電流圖線上每一點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)乘積IU表示電源的輸出功率表示電源的輸出功率圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值表示外電阻表示外電阻2、路端電壓、路端電壓U與外電阻與外電阻R的關(guān)系的關(guān)系(純電阻電路純電阻電路)當(dāng)外電阻RIU,當(dāng)R增大到無窮大(即斷路)時(shí),I=0,U=E,路端電壓隨外電阻的增大而增大,如圖所示.,1EEUIR IUrRrR根據(jù)可得：mERIIrUr(2)當(dāng)外電阻當(dāng)R=0時(shí)，U=0,I 如圖是某電源的路端電壓如圖是某電源的路端電壓U U隨干路電流隨干路電流I I的變化圖象的變化圖象, ,由圖象可知由圖象可知, ,該電源的電動(dòng)該電源的電動(dòng)勢(shì)為勢(shì)為 V,V,內(nèi)阻為內(nèi)阻為 U/VI/AO

16、123246課堂練習(xí)課堂練習(xí) 在U-I圖像中，由圖像作出的下列判斷中，正確的是（ ）D、從圖像的A點(diǎn)變化到B點(diǎn)，外電路電阻變小ACD課堂練習(xí)課堂練習(xí) 有兩節(jié)電池有兩節(jié)電池, ,它們的電動(dòng)勢(shì)分別為它們的電動(dòng)勢(shì)分別為E E1 1和和E E2 2, ,內(nèi)內(nèi)電阻分別為電阻分別為r r1 1和和r r2 2. .將它們分別連成閉合電路將它們分別連成閉合電路, ,其外電路的電流其外電路的電流I I和路端電壓和路端電壓U U的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖所示所示, ,可以判定可以判定( )( )UIO12A.A.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài)圖象交點(diǎn)所示狀態(tài), , 兩電路的外電阻相等兩電路的外電阻相等1 1EE2 2,r,r1 1

17、rr2 2C.C.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài)圖象交點(diǎn)所示狀態(tài), , 兩電路的電阻相等兩電路的電阻相等1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2課堂練習(xí)課堂練習(xí)第三課時(shí)：1、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析2、閉合電路的幾種功率 閉合電路的動(dòng)態(tài)分析閉合電路的動(dòng)態(tài)分析(1)(1)保持不變的量只有電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電保持不變的量只有電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電流、電壓、電功率等都隨外電阻的改變而改變流、電壓、電功率等都隨外電阻的改變而改變. .(2)(2)相關(guān)公式：相關(guān)公式： 電流電流I=E/(I=E/(R R外外+r).+r). 內(nèi)電壓內(nèi)電壓U U內(nèi)內(nèi)Ir=Er/(Ir=Er/(R R外外+r).+r). 外電壓外電壓U

18、U外外I IR R外外E-Ir.E-Ir. 外電路串聯(lián)時(shí)：外電路串聯(lián)時(shí)：U UU U1 1+U+U2 2. . 外電路并聯(lián)時(shí)：外電路并聯(lián)時(shí)：I II I1+1+I I2 2方法一：局部整體再局部法 局部電阻的改變導(dǎo)致總電阻的改變，總電局部電阻的改變導(dǎo)致總電阻的改變，總電阻的改變導(dǎo)致總電流的改變，從而使內(nèi)電阻的改變導(dǎo)致總電流的改變，從而使內(nèi)電壓改變，再改變外電壓，最后利用部分電壓改變，再改變外電壓，最后利用部分電路的歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點(diǎn)對(duì)各個(gè)路的歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點(diǎn)對(duì)各個(gè)電阻進(jìn)行分析。電阻進(jìn)行分析。分析方法：分析方法： （1）分析電路，弄清電路的連接關(guān)系（各電表所）分析電路，弄清電路

19、的連接關(guān)系（各電表所測(cè)的對(duì)象，明確變阻器阻值的變化情況）。測(cè)的對(duì)象，明確變阻器阻值的變化情況）。（2）先整體，后局部，注意內(nèi)外電路的聯(lián)系（首）先整體，后局部，注意內(nèi)外電路的聯(lián)系（首先根據(jù)先根據(jù)R的變化，由全電路的歐姆定律的變化，由全電路的歐姆定律 I=E/(R+r)判斷干路電流的變化，判斷干路電流的變化， 進(jìn)而明確路端電壓的變化進(jìn)而明確路端電壓的變化情況）。情況）。（3）分清變和不變的量以及它們之間的關(guān)系（先）分清變和不變的量以及它們之間的關(guān)系（先研究不變的量，再研究變化的量的研究不變的量，再研究變化的量的 變化情況）。變化情況）。例例 題題 圖中滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，判斷各電表圖中滑動(dòng)觸頭向下

20、移動(dòng)時(shí)，判斷各電表的示數(shù)變化情況。的示數(shù)變化情況。 V V1 1R R1 1A A2 2R R2 2V V2 2A A3 3R R3 3A A1 1解析：解析：觸頭觸頭R3R總總I干干U路路V1A1V2A2A3引申引申1：如圖所示電路，滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，如圖所示電路，滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，(1)判斷理想電表的示數(shù)前后變化情況。判斷理想電表的示數(shù)前后變化情況。(2)電容器的帶電量如何變化電容器的帶電量如何變化?(3)R1消耗的功率如何變化消耗的功率如何變化?V V1 1R R1 1A A2 2V V2 2A A3 3R R3 3A A1 1C CUR1解析：解析：觸頭觸頭R3R總總I干干U路路V1A

21、1V2A3PR1Qc引申引申2：若斷開電鍵，如右圖所示，試討論電表示數(shù)的變?nèi)魯嚅_電鍵，如右圖所示，試討論電表示數(shù)的變化情況。化情況。A A2 2V V2 2A A3 3R R3 3C C解析：解析：斷開電鍵，電容器通斷開電鍵，電容器通過和它并聯(lián)的電路放過和它并聯(lián)的電路放電，最后電表的示數(shù)電，最后電表的示數(shù)為零，電容器放電完為零，電容器放電完畢。畢。放電電流的方向如何？放電電流的方向如何？練練 習(xí)：習(xí)：V VR R1 1A AR R3 3R R4 4R R2 2R R5 5滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，判斷電壓表和電流表的示數(shù)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，判斷電壓表和電流表的示數(shù)變化。變化。答案答案：VA方法二：兩個(gè)結(jié)

22、論2.閉合電路中某一電阻值增大，則與它串聯(lián)與它串聯(lián)的電阻的電壓減小，與之并聯(lián)的電阻的電流的電阻的電壓減小，與之并聯(lián)的電阻的電流增大。增大。1.閉合電路中某一電阻值增大，則流過它的電流減小，加在它兩端的電壓增大。前提：只有一個(gè)電阻變化。注意：例題：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為例題：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E E，內(nèi)電阻為，內(nèi)電阻為r r當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表電壓表V V1 1、V V2 2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為UU1 1和和UU2 2，下列說法中正確的是：下列說法中正確的是：A A、小燈泡、小燈泡L L1 1、L L3 3變暗，變暗，L L2 2變亮變亮B B、小燈泡、小燈泡L L3 3變暗，變暗，L L1 1、L L2 2變亮變亮C C、UU1 1 UU2 2 V2V1L1L2L3PV2V1L1L2L3P解：滑動(dòng)變阻器的觸片解：滑動(dòng)變阻器的觸片P P從右從右端滑到左端，總電阻減小，總端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。電流增大，路端電壓減小。 與電阻串聯(lián)的燈泡與電阻串聯(lián)的燈泡L L1 1、L L2 2電流增大，變亮，與電阻并電流增大，變亮，與電阻并聯(lián)的燈泡聯(lián)的燈泡L L3 3電壓降低，變暗。電壓降低