学教科版选修31 2.4电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 课件（2）（20张）.ppt

电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律 电源的作用 把电子从a搬运到b的装置保持导体两端的电压 电势差 使电路有持续的电流 一 电源的概念 1 电源外部 正电荷将怎样移动 2 电源内部 正电荷将怎样移动 从正极到负极 从负极到正极 3 电源内部的能量是怎样转化的 抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 不同的抽水机抽水的本领 举起高度 不同使单位质量的水所增加的重力势能不同 不同的电源非静电力做功的本领不同使单位正电荷所增加的电势能不同 抽水机 电源 电源的定义 将其他形式的能转化为电势能的装置 二 电动势 2 大小 等于未接入电路 电源处于开路 时两极间的电势差 用字母e表示 3 单位 伏特 v 4 注意 电源上标的电压指的是电源的电动势 一般是不会变化的 它是一个标量 1 用来表示电源将其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量 电势能越大 表明地阿奴按把其他形式的能转化为电势能的本领越大 三 内电路 外电路 内电阻 外电阻 外电路 电源外部的电路 包括用电器 导线等 外电路上的电压称为外电压 也叫做端电压 用u表示 外电阻 外电路的总电阻 内电阻 内电路的电阻 用r表示 内阻上的电压 叫做内电压 通常称为电源的内阻 内电路 电源内部的电路 ac 课堂练习 a 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 课堂练习 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 例题 如图所示电路 电源电动势为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 解 由题意知 电动势e 1 5v 外电阻r 1 38 内阻r 0 12 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 当r外增大时 u外也随之增大 当外电路断开时 r外 u外 e 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 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 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 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 图线斜率值 tan 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 电源的输出功率随外电阻变化的讨论 电源的总功率p总 ie 内耗功率 p内 i2r 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 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 在所示的电路中 r1 14 0 r2 9 0 当开关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 一种测量电源电动势和内电阻的方法 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 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 例题 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示数变化的绝对值分别为 u1和 u2 下列说法中正确的是 a 小灯泡l1 l3变暗 l2变亮b 小灯泡l3变暗 l1 l2变亮c u1 u2 解 滑动变阻器的触片p从右端滑到左端 总电阻减小 总电流增大 路端电压减小 与电阻串联的灯泡l1 l2电流增大 变亮 与电阻并联的灯泡l3电压降低 变暗 u1减小 u2增大 而路端电压u u1 u2减小 所以u1的变化量大于u2的变化量 b d 闭合电路的u i图象 1 右图中a为闭合电路的u i图象b为部分电路 外电阻 的u i图象 2 两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的路端电压与电流 3 a的斜率