電源電動勢閉合電路歐姆定律教科版.ppt

,閉合開關(guān)后燈泡會不會亮？為什么？ 會，電源持續(xù)驅(qū)動電荷通過燈泡做功。,閉合開關(guān)后燈泡會不會亮？為什么？ 不會，因為電路中沒有電場，燈泡兩端不存在電勢差，沒有電場持續(xù)驅(qū)動自由電荷定向運動對電荷做功,2.3電源電動勢和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律,小朋友們能快樂的玩上一個下午，是因為有電梯不斷地將小朋友們從滑梯的最低處提升到滑梯的最高處，從而能讓小朋友們持續(xù)的滑。,這里缺乏一個將電荷持續(xù)搬動的裝置。,電源是一種將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。 不同的電源將其它形式能轉(zhuǎn)化成其它形式能的本領(lǐng)不一樣，為了描述這種能力，我們引入了電動勢。,一. 電動勢和內(nèi)電阻 1.電動勢： （1）物理意義：表征電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。 （2）定義：非靜電力把正電荷從電源負極移到正極所做的功與被移送電量的比。 （3）方向：,* 為了便于計算規(guī)定 E 的方向由 負極板經(jīng)內(nèi)電路指向正極板，即 正電荷運動的方向。,電源電動勢的兩點說明,電源電動勢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。 從電路中能量轉(zhuǎn)化的角度來說，電動勢等于電源內(nèi)移動單位電荷時其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的多少。,(E= W非靜電力/q ),電源的特點,1.電源能維持電荷的流動是因 為它具有把自由電荷從負極經(jīng) 電源內(nèi)部搬運到正極的能力 2.正負極堆積著正負電荷，所 以電源內(nèi)部存在著由正極指向 負極的靜電場 3.要把電荷從負極搬運到正極就要克服靜電場對電荷的作用力 4.一定存在著“非靜電力”，它像個“搬運工” 5.即使是把相同的電荷量從負極移到正極，非靜電力在不同的電源中做的功也不一樣，就像把相同的重物從一樓搬上二樓，人力做的功不一樣(層高不同) 6.看來非靜電力對電荷做的功與電荷的比值有特殊意義(相當于樓房的層高)定義為電動勢,正極,負極,電源,+,+,E,例題：關(guān)于電動勢，下列說法中正確的是 A在電源內(nèi)部，由負極到正極的方向為電動勢的方向 B在閉合電路中，電動勢的方向與內(nèi)電路中電流的方向相同 C電動勢的方向是電源內(nèi)部電勢升高的方向 D電動勢是矢量,ABC,內(nèi)電壓:電流通過電源內(nèi)電路時，也有電壓降落 U內(nèi)=Ir,電動勢和內(nèi)電阻是表征電源特征的物理量。,2.內(nèi)電阻：電源內(nèi)部電路上的電阻,電源外部電流從正極板到負極板叫外電路。,電源內(nèi)部電流從負極板到正極板叫內(nèi)電路。,內(nèi)電路,外電路,二.閉合電路歐姆定律 1.內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,適用條件:對純電阻電路,電源外部有電壓降，電源內(nèi)部也有電壓降，它們與電動勢的關(guān)系是： E=UR+Ur =I（R+r),2.閉合電路歐姆定律表達形式有： E=U外+U內(nèi) （I、R間關(guān)系） U=E-Ir （U、I間關(guān)系） （U、R間關(guān)系）,3.能用歐姆定律推出的結(jié)論：,（1）當外阻增大時，路端電壓增大，電流變小， 內(nèi)電壓變小。,（2）當外阻減小時，路端電壓減小，電流變大， 內(nèi)電壓變大。,（3）斷路時，I0，U外E,（4）短路時，R0，IE/r，U外0,用閉合電路歐姆定律 E = U + I r來分析路端電壓隨著外電阻的變化：,解：根據(jù)全電路歐姆定律，可列出方程組,【例1】如圖所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，當單刀雙擲開關(guān) S 扳到位置 1 時，則得的電流 I1 = 0.20 A；當S 扳到位置 2 時，測得電流 I 2 = 0.30 A。求電源電動勢E 和內(nèi)電阻Ri 。,消去E ，可得電源的內(nèi)電阻為,電源的電動勢為,討論：此例給出了一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法。,【例2】4 盞 “220 V，100 W”的燈泡，并聯(lián)后接在電動勢為220 V、內(nèi)阻為 2 W的電源上。（1）只打開 1 盞燈時，此燈兩端的電壓是多少？（2）同時打開4 盞燈時，此燈兩端的電壓又是多少？（設(shè)燈泡的電阻不變）,解:（1）根據(jù)燈泡上的額定電壓和額定功率，計算出燈泡的電阻為,只打開1盞燈時，外電阻R1 = 484 W，電路中的電流為,（2）同時打開4盞燈時，外電阻為,電燈兩端電壓為,討論：從此例可以看出，并聯(lián)的電燈開得越多，外電阻就越小，端電壓就越小。,電燈兩端的電壓為,1. 已知電路中的電源電動勢是1.5 V，內(nèi)電阻是0.1 W，外電路的電阻是1.4 W 。求電路中的電流 I 和端電壓U 。,解：根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為,端電壓為,練 習(xí),解：根據(jù)全電路歐姆定律，列方程得,2. 如圖所示，當滑動變阻器的滑片在某一位置時，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是 I1 = 0.20 A，U1 = 1.98 V；改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別為 I 2 = 0.40 A ，U 2 = 1.96 V。求電源的電動勢和內(nèi)電阻。,解之得,你能得出外電壓與電路中電流的關(guān)系嗎？ E=UR+Ur UR=E-Ir 你能不能畫出UR-I的函數(shù)圖像嗎？ 與坐標軸的交點表什么？ 與U軸交點表電流為0時的電壓，等于電動勢E，而與I軸的交點表外電壓為0時的電流，即短路電流。,三電源的伏安特性（路端電壓隨電流變化的圖像）,a為電源的U-I圖象，圖像縱截距表示電源的電動勢E，圖像斜率正切值的絕對值表示內(nèi)電阻，即：tan=r b為外電阻的U-I圖象.,兩圖像的交點坐標表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點和原點之間的矩形的面積表示輸出功率.,【例3】如圖，電源的內(nèi)阻不可忽略已知定值電阻R1=10，R2=8當電鍵S接位置1時，電流表的示數(shù)為0.20A那么當電鍵S接位置2時，電