第二章第四節(jié)

電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律目前一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)一、電池原理3.電源的內(nèi)部電場(chǎng)方向如何？

1.電源外部，正電荷將怎樣移動(dòng)？2.電源內(nèi)部，正電荷將怎樣移動(dòng)？4.電源內(nèi)部正電荷受到電場(chǎng)力方向？5.什么力來克服電場(chǎng)力做功？從正極到負(fù)極從正極指向負(fù)極

阻力非靜電力從正極指向負(fù)極從負(fù)極到正極+++---+++++++++F目前二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)二、電源（從能量的角度看）1.概念：電源是一種把其它形式能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置2.作用：將其它形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能；保持導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓（電勢(shì)差）。（1）根據(jù)電源的作用，可以把電源與我們生活中的什么物體類比？（2）不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)相同嗎？思考目前三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)+++---+++++++++抽水機(jī)增加水的重力勢(shì)能電源增加電荷的電勢(shì)能不同的抽水機(jī)抽水的本領(lǐng)(舉起高度)不同使單位質(zhì)量的水所增加的重力勢(shì)能不同不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)不同使單位正電荷所增加的電勢(shì)能不同抽水機(jī)電源目前四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)

干電池

1.5V

1.5V

微型電池

250V

3V

蓄電池

200V

6V目前五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)三、電動(dòng)勢(shì)1.電動(dòng)勢(shì)：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的特性用電動(dòng)勢(shì)（electromotiveforce)表征，它等于電源未接入電路時(shí)兩極之間的電勢(shì)差，用字母E表示。2.電動(dòng)勢(shì)單位：伏特（V）1V=1J/C目前六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)生活中的電池太陽電池干電池鉛蓄電池鋰電池鋅汞電池目前七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)四、電源的重要參數(shù)目前八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)鋰離子電池標(biāo)稱電壓3.6V容量：950mA.h禁止投入火中限制電壓4.2V目前九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)3、電池的容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量單位：安·時(shí)(A·h)毫安·時(shí)(mA·h)1、電源的電動(dòng)勢(shì)手機(jī)待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短和哪個(gè)參數(shù)有關(guān)?四、電源的重要參數(shù)2、電源的內(nèi)阻:電源內(nèi)部的電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻（internalresistance）目前十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)A、電路中每通過1C的電量，電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷、蓄電池兩極間的電壓為2VC、蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能D、蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）強(qiáng)1、鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示（）AD課堂練習(xí)目前十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)閉合電路rERK內(nèi)電路外電路2.外電路和內(nèi)電路:（1）外電路:電源外部的用電器和導(dǎo)線等構(gòu)成外電路.（2）內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路是內(nèi)電路.1.閉合電路：閉合電路是指電荷沿電路繞一周可回到原位置的電路。一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合電路由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)組成。一、閉合電路目前十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)3.外電阻和內(nèi)電阻

（1)外電阻：外電路的總電阻；（常稱為電源的內(nèi)阻

）(2)內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻。目前十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)

4.閉合電路的電流方向內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的.ababcd在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極.在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極.目前十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)5.電路中的電勢(shì)變化情況（1）在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低。（2）在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升”。bdacabcd目前十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)電路中電勢(shì)降落關(guān)系U內(nèi)U外E結(jié)論：E=U外+U內(nèi)ErRS++

電流+電動(dòng)勢(shì)目前十六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)表述：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。１、對(duì)閉合電路

二、閉合電路歐姆定律2、對(duì)純電阻電路

ab目前十七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)說明：

2、是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上稱內(nèi)電壓.1、

是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上稱路端電壓（外電壓），是電源加在負(fù)載（用電器）上的“有效”電壓。目前十八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)3.歐姆定律表達(dá)式的適用范圍是什么？所描述的側(cè)重點(diǎn)各有什么不同？E=U外

+U內(nèi)適用于純電阻電路普遍適用目前十九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)

外電路兩端的電壓叫路端電壓．１、如圖電路：R增大，電流減小，路端電壓增大R減小，電流增大，路端電壓減小路端電壓:三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系目前二十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)２、兩個(gè)特例：（2）外電路短路時(shí)（1）外電路斷路時(shí)bdca斷路abbdca短路目前二十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)1.圖象的函數(shù)表達(dá)：

即U是I的一次函數(shù)；

四.U—I

關(guān)系圖象2.圖象的物理意義：

①在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E；②在橫軸上的截距表示電源的短路電流

③圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害。目前二十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)3.斷路和短路（1）斷路：R無窮大，I

為0，I、

r也為0，U=E

。（電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓）（2）短路：R=0，，r

很?。ㄐ铍姵?.005—0.1Ω，干電池小于1Ω），電流太大，燒壞電源，還可能引起火災(zāi).目前二十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)例1.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.12Ω，外電路的電阻為1.38Ω，求電路中的電流和路端電壓.解：分析：已知電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.12Ω，外電阻R=1.38Ω由閉合電路歐姆定律I===1A路端電壓U=IR=1×1.38=1.38VRSEr經(jīng)典例題目前二十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)I1R1+I1r=I2R2+I2r例2.如圖所示,R1=14Ω，R2=9Ω，當(dāng)開關(guān)S切換到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1=0.2A；當(dāng)開關(guān)S切換到位置2時(shí)電流表的示數(shù)為I2=0.3A.求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.由閉合電路歐姆定律解：開關(guān)切換到位置2：E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r開關(guān)切換到位置1：消去E將r代入E=I1R1+I1r得r==1ΩE=3VA21E

rR1R2目前二十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)例圖中滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)判斷各電表的示數(shù)變化情況。

解析：觸頭R3R總I干U路V1A1V2A2A33閉合電路的動(dòng)態(tài)分析方法：目前二十六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)目前二十七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)五、閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化純電阻電路普遍適用

根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。目前二十八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)二電路中的功率及效率問題目前二十九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)目前三十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)

2如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為E的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接，只合上開關(guān)S1，三個(gè)燈泡都能正常工作．如果再合上S2，則下列表述正確的是(

)

A．電源的總功率減小

B．L1上消耗的功率增大

C．通過R1上的電流增大

D．通過R3上的電流增大目前三十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)小結(jié)電路的功率和效率問題電源總功率任意電路:P總=EI=P出+P內(nèi)純電阻電路:電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)=I2r=P總-P出

電源的輸出功率任意電路:P出=UI=P總-P內(nèi)純電阻電路:電源的效率任意電路:純電阻電路:目前三十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)(1)I=1A(2)Q=1.2X10-4C例3.如圖,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.電池內(nèi)阻可忽略.(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流.(2)然后將開關(guān)S斷開,求這以后流過R1的總電量.六、含電容器電路的分析目前三十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)六、含電容器電路的分析思路方法：1、電路穩(wěn)定后，電容器在電路中就相當(dāng)于斷路;2、電路穩(wěn)定后，電容所在電路無電流，所以其兩端的電壓就是所在支路兩端的電壓;3、電路的電壓、電流變化時(shí)，會(huì)引起電容器的充放電，進(jìn)而引起內(nèi)部電場(chǎng)的變化。目前三十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)如圖所示電路中，4個(gè)電阻阻值均為R，電鍵S閉合時(shí)，有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間．現(xiàn)斷開電鍵S，則下列說法正確的是()A．小球帶負(fù)電B．?dāng)嚅_電鍵后電容器的帶電荷量減小C．?dāng)嚅_電鍵后帶電小球向下運(yùn)動(dòng)D．?dāng)嚅_電鍵后帶電小球向上運(yùn)動(dòng)目前三十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點(diǎn)

1.如圖是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖象,由圖象可知,該電源的電動(dòng)勢(shì)為

V,內(nèi)阻為

Ω