山东省冠县武训高级中学高三物理 7.2电动势 闭合电路欧姆定律复习课件.ppt

7 2电动势闭合电路欧姆定律 3 定义式 e 一 电源 1 电动势 1 物理意义 电动势是反映电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能本领的物理量 2 定义 电源在移动电荷过程中 非静电力对电荷做的功w与移动电荷的电量q的比值 4 大小 电动势在数值上等于在电源内部非静电力把单位 1c 正电荷从负极移送到正极所做的功 电动势大小等于电路开路时电源两极间的电压 电动势大小等于电源对外供电时内 外电路电压之和 2 内电阻 电源内部也是由导体组成的 电源内部的电阻叫电源的内阻 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 w非 qe eit 标量 电动势不是电压 1 铅蓄电池的电动势为2v 这表示 a 电路中每通过1c电荷量 电源把2j的化学能转变为2j的电热b 无论接不接入外电路 蓄电池两极间的电压都为2vc 蓄电池在1s内将2j的化学能转变为电能d 蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池 电动势为1 5v 的大 d 2 如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池 它的电动势约为1 2v 这表示 a 电路通过1c的电荷量 电源把1 2j其他形式能转化为电能b 电源在每秒内把1 2j其他形式能转化为电能c 该电源比电动势为1 5v的干电池做功少d 该电源与电动势为1 5v的干电池相比 通过1c电荷量时转化的电能少 ad 3 图为一块手机电池的背面印有的一些符号 下列说法正确的是 a 该电池的容量为500ma hb 该电池的电动势为3 6vc 该电池在工作1小时后达到的电流为500mad 若电池以10ma的电流工作 可用50小时 abd 3 电池的容量 1 电池放电时能输出的总电荷量 通常以a h或ma h作单位 2 对同一种电池 体积越大 电池容量越大 内阻越小 3 对同样的电池 小电流 间断放电比大电流连续放电容量大 二 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 外电路中的电阻之和成反比 2 表达式 i 只适用于纯电阻电路 3 其他表达形式 1 电势降落表达式 e 或e u外 ir 2 能量表达式 ei i2r 4 路端电压 电路中的电流与负载的关系 对于外电阻是纯电阻的情况 外电阻增大 路端电压增大 电路中的总电流减小 普适 由u e ir可知 路端电压随着电路中电流的增大而减小 u i关系图线如图 三 u i关系 5 图中每一点电压和电流的比值代表此时的外电阻 外电路为纯电阻 1 当电路断路即i 0时 纵坐标的截距为电动势 2 当外电路电压为u 0时 横坐标的截距为短路电流 3 图线的斜率的绝对值为电源的内阻 即r k 4 图中每一点坐标的乘积代表输出功率 注意 纵坐标不一定从零开始 此时横截距不一定为短路电流 5 如图 直线oac为某一直流电源的总功率随着电流变化的图线 抛物线obc为同一直流电源内部的热功率随电流i变化的图线 若a b对应的横坐标为2a 则下面说法中正确的是 a 电源的电动势为3v 内阻为1 b 线段ab表示的功率为2wc 电流为2a时 外电路电阻为0 5 d 电流为3a时 外电路电阻为2 4 如图 a是某电源的u i图线 b是电阻r的u i图线 这个电源的内阻等于 把这个电源和这个电阻r串联成闭合电路 电源消耗的总功率为 2 9w abc 6 电源的u i图线和电阻的u i图线交点为工作点 二 闭合电路的几个功率 4 电源的输出功率与电路中电流的关系 a r1 r2 b 7 某同学设计了如图甲所示电路研究电源输出功率变化情况 电源e电动势 内电阻恒定 r1为滑动变阻器 r2 r3为定值电阻 为理想电表 1 若滑动片p由a滑至b时示数一直变小 则r1和r2必须满足的关系是 2 若r1 6 r2 12 电源内电阻r 6 当滑动片p由a滑至b时 电源e的输出功率p随外电路总电阻r的变化关系如图乙所示 则r3的阻值应该选择 a 2 b 4 c 6 d 8 甲 乙 因此r越大 越大 当r r时 电源有最大输出功率时 效率仅为50 外电阻为纯电阻 答案 1 5 2 30v 8 d 答案 d 答案 1 5v 2 0 32w c 答案 c 由题图可知 当电路工作点坐标为 3 0 3 0 时 电源的输出功率有最大值 将已知电阻接入电路 若已知电阻与电源组成的工作点越接近坐标 3 0 3 0 电源的输出功率就越大 当r1单独接入电路时 工作点最接近坐标 3 0 3 0 故d正确 三 电路的动态分析问题 c 12 如图所示 电动势为e 内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接 只合上开关s1 三个灯泡都能正常工作 如果再合上s2 则下列表述正确的是 a 电源输出功率减小b l1上消耗的功率增大c 通过r1上的电流增大d 通过r3上的电流增大 13 电动势为e 内阻为r的电源和定值电阻r1 r2及滑动变阻器r连接成如图所示的电路 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时 下列说法正确的是 a 电压表和电流表读数都增大b 电压表和电流表读数都减小c 电压表读数增大 电流表读数减小d 电压表读数减小 电流表读数增大 a 14 所示的电路中 电源电动势e 6 00v 其内阻可忽略不计 电阻的阻值分别为r1 2 4k r2 4 8k 电容器的电容c 4 7 f 闭合开关s 待电流稳定后 用电压表测r1两端的电压 其稳定值为1 50v 1 该电压表的内阻为多大 2 由于电压表的接入 电容器的带电荷量变化了多少 四 含电容器电路的计算 解析 1 设电压表的内阻为rv 测得r1两端的电压为u1 r1与rv并联后的总电阻为r 则有 1 r 1 r1 1 rv 由串联电路的规律得 r r2 u1 e u1 联立以上两式 得rv r1r2u1 r1e r1 r2 u1 代入已知数据得rv 4 8k 2 电压表接入前 电容器上的电压uc等于电阻r2上的电压 r1两端的电压为ur1 则uc ur1 r2 r1又e uc ur1 接入电压表后 电容器上的电压为uc e u1由于电压表的接入 电容器带电荷量增加了 q c uc uc 由以上各式代入数据解得 q 2 35 10 6c 答案 1 4 8k 2 增加了2 35 10 6c 答案 8 23w 16 如图所示的电路中 两平行金属板a b水平放置 两板间的距离d 40cm 电源电动势e 24v 内电阻r 1 电阻r 15 闭合开关s 待电路稳定后 将一带正电的小球从b板小孔以初速度v0 4m s竖直向上射入板间 若小球带电量为q 1 10 2c 质量为m 2 10 2kg 不考虑空气阻力 那么