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（21张）.pptx

第二章直流电路 第4节电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律 1 电源的电动势和内阻 1 从能量转化的角度看 电源就是非静电力做功 把其他形式的能转化成 的装置 2 电动势 反映电源非静电力做功本领的大小 电动势的大小 在数值上等于非静电力 把1c的正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功 电动势的单位是 v 电动势等于电源未接入电路时 间的电势差 伏特 3 内阻 电源 导体的电阻 两极 内部 课前预习 电势能 2 闭合电路 1 闭合电路的组成 内电路 电源 的电路 其电阻称为 内电阻所降落的电压称为 外电路 电源 的电路 其两端电压称为 2 内 外电压的关系 内部 内电阻 内电压 外部 外电压或路端电压 e u外 u内 课前预习 3 闭合电路的欧姆定律 1 内容 闭合电路中的电流 跟电源的电动势成 跟内 外电路的电阻之和成 2 公式 i 或e i r r 3 适用条件 外电路为纯电阻电路 正比 反比 课前预习 4 路端电压随外电阻的变化规律 1 r增大 i u 当r增大到无穷大 断路 时 i u 2 r减小 i u 当r减小到零 短路 时 i u 减小 增大 0 e 增大 减小 0 课前预习 5 路端电压与电流的关系图象 u i图象 如下图所示 u i图象是一条 线 该图线与纵轴交点的纵坐标表示 该线的斜率表示 电源电动势 内阻 倾斜的直 课前预习 一 电源电动势和内阻 1 电源的作用 从能量的角度看 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置 思考 1 电池和发电机中的非静电力分别是什么 2 对于蓄电池 光电池 发电机 它们分别把什么形式的能转化为电势能 课堂学习 新课教学 2 电动势 1 定义 电动势在数值上等于非静电力把1c的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 2 单位 v1v 1j c 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 4 电动势由电源中非静电力的特性决定 跟电源的体积无关 也跟外电路无关 3 电源的内阻 电源内电路上的电阻叫内阻 5 电动势是标量 新课教学 资料11 某种干电池非静电力把1c正电荷在电源内从负极移送到正极时做1 5j的功 把1 5j化学能转化成1 5j的电势能 2 某种纽扣电池非静电力把1c正电荷在电源内从负极移送到正极时做3 0j的功 把3 0j化学能转化成3 0j的电势能 3 某种蓄电池非静电力把1c正电荷在电源内从负极移送到正极时做6 0j的功 把6 0j化学能转化成6 0j的电势能 新课教学 资料21 某种干电池非静电力把2c正电荷在电源内从负极移送到正极时做3 0j的功 把3 0j化学能转化成3 0j的电势能 2 某种纽扣电池非静电力把3c正电荷在电源内从负极移送到正极时做9 0j的功 把9 0j化学能转化成9 0j的电势能 3 某种蓄电池非静电力把1 5c正电荷在电源内从负极移送到正极时做9 0j的功 把9 0j化学能转化成9 0j的电势能 新课教学 二 闭合电路 1 电路的组成和基本物理量 1 内电路 内电阻 内电压u内 外电路 内电路 内电阻有电压 内电路有电阻 外电路有电阻 外电阻有电压 2 外电路 外电阻 外电压u外 3 思考 内电压u内 外电压u外与电源的电动势e关系如何 新课教学 电动势等于内电压和外电压之和 新课教学 2 闭合电路欧姆定律 1 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 这个结论叫闭合电路的欧姆定律 2 表达式 i 变式 e ir ir或e u外 ir或u外 e ir i 只适用于外电路为纯电阻的闭合回路 e u外 ir和u外 e ir既适用于外电路为纯电阻电路也适用于非纯电阻电路 新课教学 例1 如图所示 r1 8 0 r2 5 0 当单刀双掷开关s扳到位置1时 测得的电流i1 0 2a 当s扳到位置2时 测得电流i2 0 3a 求电源电动势e和内电阻r 答案 r 1 0 e 1 80v 例题精析 针对训练 1 一块太阳能电池 测得它的开路电压为800mv 短路电流为40ma 若将该电池与一阻值为20 的电阻器构成一闭合电路 则它的路端电压是 a 0 10vb 0 20vc 0 30vd 0 40v 外电路开路 电源两端的电压等于电动势大小 由短路电流可求电源内阻大小r 短 20 由闭合电路欧姆定律求电流i ma 20ma 路端电压就是外电阻两端的电压u ir 400mv 0 40v 三 路端电压跟负载的关系 新课教学 1 如图电路 r增大 r减小 三 路端电压跟负载的关系 2 两个特例 2 外电路短路时 1 外电路断路时 电流减小 路端电压增大 电流增大 路端电压减小 新课教学 1 外电压与电流的关系式 横轴截距表示电源的短路电流 斜率的绝对值表示电源的内阻 纵轴截距表示电源的电动势e 2 图象的物理意义 e i短 新课教学 四 路端电压与电流的关系图像 例2 如图所示的电路中 电源的电动势e和内电阻r恒定不变 电灯l恰能正常发光 如果变阻器的滑片向b端滑动 则 a 电灯l更亮 安培表的示数减小b 电灯l更亮 安培表的示数增大c 电灯l变暗 安培表的示数减小d 电灯l变暗 安培表的示数增大 答案 a r1电阻变大 线路中电流变小 a示数变小 内电压变小 外电压变大 l两端电压变大 灯变亮 典题精析 总结 恒定电流电路的动态分析 闭合电路动态分析的步骤 1 判断动态源及动态源总电阻的变化 判断全电路总电阻的变化情况 2 判断闭合电路干路电流的变化情况 3 依据u e ir 判断外电路电压 路端电压 的变化情况 4 依据分压 分流原理判断动态部分的物理量的变化 新课教学 针对训练 2 在如图的闭合电路中 当滑片p向右移动时