電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻-閉合電路歐姆定律(精編)

1、2.3電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律KR閉合電鍵閉合電鍵K，燈泡亮嗎？為什么？，燈泡亮嗎？為什么？問(wèn)題：?jiǎn)栴}：正極正極負(fù)極負(fù)極電源電源+1 1、在導(dǎo)線中，電場(chǎng)方向、在導(dǎo)線中，電場(chǎng)方向是怎樣的？是怎樣的？2 2、正電荷在導(dǎo)線中如何、正電荷在導(dǎo)線中如何移動(dòng)？電流方向是怎樣的？移動(dòng)？電流方向是怎樣的？3 3、在電源內(nèi)部電場(chǎng)是怎樣的？、在電源內(nèi)部電場(chǎng)是怎樣的？電源內(nèi)部電荷怎樣移電源內(nèi)部電荷怎樣移動(dòng)動(dòng)? ?電源內(nèi)部的電流方向如何？電源內(nèi)部的電流方向如何？4 4、電源把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極，電場(chǎng)力做、電源把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極，電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功？正功還是負(fù)

2、功？5 5、什么力來(lái)克服電場(chǎng)力做功？從能量的角度看，電、什么力來(lái)克服電場(chǎng)力做功？從能量的角度看，電源的作用是什么？源的作用是什么？問(wèn)題探究：?jiǎn)栴}探究：一、電源電動(dòng)勢(shì)一、電源電動(dòng)勢(shì)1.1.電源電源是一種把其它形式能轉(zhuǎn)化為電是一種把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置能的裝置2.2.電源在電路中的作用電源在電路中的作用：將其它形式：將其它形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；保持?dǎo)體兩端有持的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；保持?dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓。續(xù)的電壓。 3.3.電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的特電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的特性可以用電動(dòng)勢(shì)性可以用電動(dòng)勢(shì)（符號(hào)：（符號(hào)：E E）來(lái)表示，來(lái)表示，它它等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓。等

3、于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓。一、電源電動(dòng)勢(shì)一、電源電動(dòng)勢(shì)4.4.物理意義：反映電源把其他形式的能物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。伏特（伏特（V V） 1V=1J/C1V=1J/C6 6、單位：、單位：8 8、電動(dòng)勢(shì)標(biāo)量電動(dòng)勢(shì)標(biāo)量7 7、特點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)由、特點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定電源本身決定，跟電，跟電源的體積、形狀無(wú)關(guān)，與是否聯(lián)入電路源的體積、形狀無(wú)關(guān)，與是否聯(lián)入電路及外電路的情況及外電路的情況無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)。5 5、大?。簲?shù)值上等于非靜電力把、大?。簲?shù)值上等于非靜電力把1C1C的的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做

4、的功。做的功。問(wèn)題問(wèn)題1：電動(dòng)勢(shì)是：電動(dòng)勢(shì)是1.5V的物理意義是什么？的物理意義是什么？生活中的電池生活中的電池太陽(yáng)電池太陽(yáng)電池干電池干電池鉛蓄電池鉛蓄電池鋰電池鋰電池鋅汞電池鋅汞電池課本書(shū)課本書(shū)p p5656“活動(dòng)活動(dòng)”1、定義：電源內(nèi)部也是一段電路，也有電阻，稱為電源的內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。用符號(hào) r表示。2、說(shuō)明：電源內(nèi)部也有電壓，叫內(nèi)電壓。二、電源的內(nèi)阻二、電源的內(nèi)阻3.3.電路和電阻的認(rèn)識(shí)電路和電阻的認(rèn)識(shí) 外電路：外電路：電源外部的電路，電源外部的電路，包括用電器、導(dǎo)線等包括用電器、導(dǎo)線等。 外電阻：外電阻：外電路的總電阻外電路的總電阻內(nèi)電阻：內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻內(nèi)電路的電阻通常稱為電源

5、的內(nèi)阻通常稱為電源的內(nèi)阻. 內(nèi)電路：內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路電源內(nèi)部的電路. 路端電壓：電源外電路的電壓，簡(jiǎn)稱端電壓。路端電壓：電源外電路的電壓，簡(jiǎn)稱端電壓。三、閉合電路歐姆定律三、閉合電路歐姆定律 1 1、內(nèi)容：、內(nèi)容： 閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。成反比。 2 2、公式：、公式： rREI3 3、適用條件：、適用條件： 外電路是外電路是純電阻純電阻的電路，的電路， 即即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。 【例例1 1】如圖所示，如圖所示，R R1 1 = 8.0 W = 8.

6、0 W，R R2 2 = = 5.0 W5.0 W，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān) S S 扳到位置扳到位置 1 1 時(shí)時(shí)，則得的電流，則得的電流 I I1 1 = 0.20 A = 0.20 A；當(dāng)；當(dāng)S S 扳到位置扳到位置 2 2 時(shí)，測(cè)得電流時(shí)，測(cè)得電流 I I 2 2 = 0.30 A = 0.30 A。求電源電求電源電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)E E 和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻r r 。rSEAR1R212 路端電壓路端電壓U U隨外電阻隨外電阻R R變化的討論變化的討論U U外外=I R外外=ER外外+r R外外=E1+rR外外當(dāng)當(dāng)R R外外增大時(shí)，增大時(shí)， U U外外也隨之增大也隨之增大當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)當(dāng)外電

7、路斷開(kāi)時(shí), R, R外外=, U=, U外外=E=E當(dāng)外電路短路時(shí)當(dāng)外電路短路時(shí), R, R外外=0, U=0, U外外=0,I=0,I短短= = 很大，一般情況下不允許外電路短路。很大，一般情況下不允許外電路短路。Er討論：討論：在電源末接入電路的情況下，用電壓表直接在電源末接入電路的情況下，用電壓表直接測(cè)量電池兩極所得到的數(shù)值，測(cè)量電池兩極所得到的數(shù)值，近似等于近似等于電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)的大小的大小路端電壓隨電流變化的路端電壓隨電流變化的U-IU-I圖像圖像圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)表示電路斷開(kāi)情況，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)表示電路斷開(kāi)情況，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動(dòng)勢(shì)為電源電動(dòng)勢(shì)E。圖線與橫坐標(biāo)

8、交點(diǎn)表示外電路短路情況，交點(diǎn)橫坐標(biāo)圖線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)表示外電路短路情況，交點(diǎn)橫坐標(biāo)為短路電流為短路電流I短短=E/r。圖線斜率值圖線斜率值(tan )表示電源的內(nèi)電阻表示電源的內(nèi)電阻r=U/I=E/r?！咀⒁庾⒁狻咳艨v坐標(biāo)不從零開(kāi)始時(shí)，此結(jié)論不成立！第一個(gè)等若縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始時(shí)，此結(jié)論不成立！第一個(gè)等號(hào)始終成立。號(hào)始終成立。U=E-U=E-IrIr 知知: :U U是是I I的一次函數(shù)的一次函數(shù)閉合電路的閉合電路的U-IU-I圖象圖象 Uo IEU0 M（I0,U0）b aNI0 Im1 1）右圖中）右圖中a a為為閉合電路閉合電路的的U-IU-I圖象圖象b b為為部分電路部分電路( (外電阻外

9、電阻) )的的U-IU-I圖象圖象。2 2）兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻）兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)的接入電路時(shí)的路端電壓與電流路端電壓與電流。 3 3）a a的斜率的斜率的絕對(duì)值表示的絕對(duì)值表示電源內(nèi)電源內(nèi)阻的阻的大小、大小、b b的斜率的斜率的絕對(duì)值表的絕對(duì)值表示示接入電路中外電阻的接入電路中外電阻的的大小。的大小。 例例2 2：如圖所示，圖線：如圖所示，圖線a a是某一蓄電池組的伏安特是某一蓄電池組的伏安特性曲線，圖線性曲線，圖線b b是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特性曲線若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為性曲線若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.02.0，則這只則這只

10、定值電阻的阻值為定值電阻的阻值為_(kāi)。 U/V I/Ao2015105ab解：解：由圖象可知蓄電池的由圖象可知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為20V20V。 由斜率關(guān)系知外電阻阻值由斜率關(guān)系知外電阻阻值為為66。 c 閉合電路中動(dòng)態(tài)分析閉合電路中動(dòng)態(tài)分析(1)(1)保持不變的量保持不變的量只有電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電只有電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，阻，電流、外電壓等都隨外電阻的改變而改電流、外電壓等都隨外電阻的改變而改變。變。(2) (2) 應(yīng)用應(yīng)用公式及串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析：公式及串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析： 電流：電流：I=E/(I=E/(R R外外+r)+r) 內(nèi)電壓：內(nèi)電壓：U U內(nèi)內(nèi)IrIr= =ErEr/(/(R

11、 R外外+r)+r) 外電壓：外電壓：U U外外I IR R外外E-E-IrIr 例例3 3：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E E，內(nèi)電阻為內(nèi)電阻為r r當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表電壓表V V1 1、V V2 2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為UU1 1和和UU2 2，下列說(shuō)法中正確的是（下列說(shuō)法中正確的是（ ）A A、小燈泡小燈泡L L1 1、L L3 3變暗，變暗，L L2 2變亮變亮B B、小燈泡小燈泡L L3 3變暗，變暗，L L1 1、L L2 2變亮變亮C C、UU1 1UUU2 2 V2

12、V1L1L2L3PV2V1L1L2L3P解：解：滑動(dòng)變阻器的觸片滑動(dòng)變阻器的觸片P P從右從右端滑到左端，總電阻減小，總端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。電流增大，路端電壓減小。 與電阻串聯(lián)的燈泡與電阻串聯(lián)的燈泡L L1 1、L L2 2電流增大，變亮，與電阻并電流增大，變亮，與電阻并聯(lián)的燈泡聯(lián)的燈泡L L3 3電壓降低，變暗。電壓降低，變暗。 U U1 1減小，減小，U U2 2增大，而路端電壓增大，而路端電壓U U= = U U1 1+ + U U2 2減小，減小，所以所以U U1 1的變化量大于的變化量大于 U U2 2的變化量。的變化量。 B、D 一般此類問(wèn)題的特點(diǎn)和步

13、驟如下：一般此類問(wèn)題的特點(diǎn)和步驟如下：1.電路中某電阻增大（減小），全電路的總電阻必增大（減?。?。2.由 可知，干路電流必減小（增大），路端電壓必增大（減小）。3.再分析局部定值電阻的電壓電流，最后分析變化電阻的電壓電流。rREI這樣從局部-整體-局部逐個(gè)分析或者熟悉結(jié)論：或者熟悉結(jié)論： 電路中一個(gè)電阻增大（減小）時(shí)，與電路中一個(gè)電阻增大（減小）時(shí)，與它并聯(lián)的電阻上電流或電壓增大（減?。?，它并聯(lián)的電阻上電流或電壓增大（減?。?，自身以及串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻上電流自身以及串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻上電流或電壓變小（增大）?；螂妷鹤冃。ㄔ龃螅?“串反并同串反并同”小小 結(jié)結(jié)、電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為、電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。電能本領(lǐng)大小的物理量。2 2、內(nèi)阻：電源內(nèi)部電路的電阻、內(nèi)阻：電源內(nèi)部電路的電阻3 3、閉合電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律 （1 1）表述：閉合電路中的電流