《闭合电路的欧姆》PPT课件.ppt

闭合电路欧姆定律和逻辑电路 欧姆 1787 1854 第四章 第一节闭合电路的欧姆定律 高二 2 班2012年10月29日 复习回顾 1 什么是电源 2 电源电动势的概念 物理意义 把其它形式的能转换成电能的装置 1 定义 在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功 2 意义 电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领 3 如何计算电路中电能转化为其它形式的能 W IUt 对于纯电阻电路 一 电动势 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 电源内部的电流方向如何 4 电源把正电荷从电源的负极搬到正极 静电力做正功还是负功 5 什么力来克服静电力做功 从能量的角度看 电源的作用是什么 一定有静电场力之外的力作用在正电荷上 使正电荷从负极到正极移动 电源中 把正电荷从负极搬运到正极的过程中 静电场力是阻力 非静电力 从能量的角度看 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 一 电源的作用 非静电力 W非 Fd 电场强度E Fd越大 即非静电力做功越多 转化增加的电势能越多 移动相同的电荷q Fd越大 电源能达到的电势差越大 Fd q 比值等于移动1C电量时非静电力做的功 也等于能达到的电势差 1 定义 非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W跟被移送的电荷量q的比值 二 电动势 2 公式 3 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 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 思考 电动势是1 5V的物理意义是什么 伏特V1V 1J C 3 单位 5 标量 4 特点 电动势由电源中非静电力的特性决定跟电源的体积 形状无关 与是否联入电路及外电路的情况无关 6 内阻 电源内部也是由导体组成的 也有电阻r 叫做电源的内阻 它是电源的另一重要参数 二 电动势 电动势 E W qW表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能 或其它形式能 E表示移动单位正电荷消耗化学能 或其它形式能 反映电源把其它形式能转化为电能的本领 讨论 电动势与电压的区别 电压 即电势差 电场中两点间电势的差值 与电荷在电场中移动电场力做功相关 反映把电势能转化为其它形式能的本领 电动势表征电源的性质 电势差表征电场的性质 电动势与电压的区别 三 生活中的电池 约1 5V 约1 2V 3V或3 6V 约2V 电池放电时能输出的总电荷量 通常以安培小时 A h 或毫安小时 mA h 做单位 影响电源的参数 电池的容量 内阻 电动势 容量 A 在电源内部把正电荷从负极移到极 非静电力做功 电能增加B 对于给定的电源 移动正电荷 非静电力做功越多 电动势就越大C 电动势越大 说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多D 电动势越大 说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 1 关于电动势 下列说法正确的是 AC 课堂训练 电路中每通过1C的电量 电源把2J的化学能转变为电能B 蓄电池两极间能达到的电压为2VC 蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能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 强 2 铅蓄电池的电动势为2V 这表示 ABD 电子点火器用的是1号干电池 袖珍收音机用的是7号干电池 新的1号干电池和旧的7号干电池的电动势是否相同 内阻是否相同 手电筒中的干电池给小灯泡供电时 电流为0 3A 某次接通开关的时间为10S 一节干电池中有多少化学能转化为电能 如果E 3V I 2A 请具体说明EI的含义 思考与讨论 某个电动势为E的电源工作时 电流为I 乘积EI的单位是什么 从电动势的意义来考虑 EI表示什么 二 闭合电路 1 用导线把电源 用电器连成一个闭合电路 外电路 电源外部的用电器和导线构成外电路 内电路 电源内部是内电路 闭合电路 部分电路 内电路 外电路 在外电路中 电流方向由正极流向负极 沿电流方向电势降低 在内电路中 即在电源内部 通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极 所以电流方向为负极流向正极 2 闭合回路的电流方向 内电路与外电路中的总电流是相同的 3 电路中的电势变化情况 1 在外电路中 沿电流方向电势降低 2 在内电路中 一方面 存在内阻 沿电流方向电势也降低 另一方面 沿电流方向存在电势 跃升 4 讨论1 若外电路中的用电器都是纯电阻R 在时间t内外电路中有多少电能转化为内能 内电路 外电路 E外 I2Rt 2 内电路也有电阻r 当电流通过内电路时 也有一部分电能转化为内能 是多少 E内 I2rt 3 电流流经电源时 在时间t内非静电力做多少功 W Eq EIt 4 以上各能量之间有什么关系 根据能量守恒定律 非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和 W E外 E内 即 EIt I2Rt I2rt 即 EIt I2Rt I2rt 表述 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 对纯电阻电路 三 闭合电路欧姆定律 说明 三 闭合电路欧姆定律 1 是外电路上总的电势降落 习惯上叫路端电压 2 是内电路上的电势降落 习惯上叫内电压 3 外电路两端的电压叫路端电压 如图电路 R增大 电流减小 路端电压增大 R减小 电流增大 路端电压减小 路端电压 四 路端电压跟负载的关系 两个特例 2 外电路短路时 1 外电路断路时 a b 5 电源的外特性曲线 路端电压U随电流I变化的图象 1 图象的函数表达 2 图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 在横轴上的截距表示电源的短路电流 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 内阻越大 图线倾斜得越厉害 小结 1 闭合电路欧姆定律 2 路端电压跟负载的关系 1 表述 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 表达式 1 路端电压随外电路电阻R增大而增大 断路 短路 2 路端电压U随电流I变化的图象 1 在如图所示的电路中 电源的电动势为1 5V 内阻为0 12 外电路的电阻为1 38 求电路中的电流和路端电压 课堂训练 I 1A U 1 38V 2 如图 1 14 2 9 当开关处于位置1时 电流表读数I1 0 2A 当开关处于位置2时 电流表读数I