《电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律》课件2.ppt

1、4 4 电源的电动势和内阻电源的电动势和内阻 5 5 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律ErABSR闭闭合合电电路路外电路外电路内电路内电路I根据欧姆定律可知：根据欧姆定律可知：RUI I IR RU U部部分分电电路路闭合电路中闭合电路中的电流的电流I I与哪与哪些因素有关些因素有关呢？呢？1.1.知道电源电动势和内电阻的概念知道电源电动势和内电阻的概念.2.2.掌握闭合电路欧姆定律、路端电压和电路电流掌握闭合电路欧姆定律、路端电压和电路电流的变化规律的变化规律.（重点）（重点）3.3.能利用闭合电路欧姆定律进行相关的分析计算能利用闭合电路欧姆定律进行相关的分析计算.滑梯，同学们都很熟悉吧？滑

2、梯，同学们都很熟悉吧？电源在电路中的作用：将其他形式的能转化为电能；电源在电路中的作用：将其他形式的能转化为电能；保持导体两端有持续的电压保持导体两端有持续的电压.就像图中升降机对人就像图中升降机对人体做功，使人的重力势能增加一样体做功，使人的重力势能增加一样.电池的作用是：通过化学反应，不断地移动电池的作用是：通过化学反应，不断地移动电荷，从而维持电池两极间的电势差电荷，从而维持电池两极间的电势差.电池实质电池实质上就是把化学能转化为电势能的装置上就是把化学能转化为电势能的装置.电源就是将其他形式的能转化为电势能的装电源就是将其他形式的能转化为电势能的装置，电源的这种特性可以用置，电源的这种

3、特性可以用“电动势电动势”这个物理这个物理量来表征量来表征.一、电源电动势一、电源电动势1.1.物理意义：物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量能本领的物理量2.2.大小：大小：等于电源未接入电路时两极间的电势差等于电源未接入电路时两极间的电势差用字母用字母E E来表示，单位：来表示，单位：V V几种电池的电动势几种电池的电动势电源名称电源名称电动势电动势E/VE/V铅蓄电池铅蓄电池2.02.0硅光电池硅光电池约约0.50.5银锌蓄电池银锌蓄电池约约1.51.5镍镉电池镍镉电池1.21.2氧化银电池氧化银电池1.41.51.41.5锂电池锂电池1.

4、5,2.8,3.01.5,2.8,3.0纽扣电池纽扣电池锌锌空气电池空气电池 1.41.4碱锰电池碱锰电池1.51.5锂锂锰电池锰电池3.03.0铅蓄电池铅蓄电池电动势电动势2V2V碱性干电池碱性干电池电动势电动势1.5V1.5V碱锰纽扣电池碱锰纽扣电池电动势电动势1.5V1.5V各种电源的电动势各种电源的电动势1.5V3.7V3V+-闭合电路中电流的流向闭合电路中电流的流向（1 1）电源的外部）电源的外部（2 2）电源的内部）电源的内部S探究小灯泡的亮度变化及原因探究小灯泡的亮度变化及原因(1)(1)XXXXXS S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5在依次闭合开关的过程中

5、，小灯泡逐渐变暗在依次闭合开关的过程中，小灯泡逐渐变暗根据我们在初中所学的知识可知，可能是加在小根据我们在初中所学的知识可知，可能是加在小灯泡两端的电压逐渐变小灯泡两端的电压逐渐变小.探究小灯泡的亮度变化及原因探究小灯泡的亮度变化及原因(2)(2)XXXXXS S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5v 并联一只伏特表，开关闭合前读出电压表的并联一只伏特表，开关闭合前读出电压表的示数，在开关依次闭合时，我们可以观察到电压示数，在开关依次闭合时，我们可以观察到电压表的示数依次减小表的示数依次减小.探究小灯泡的亮度变化及原因探究小灯泡的亮度变化及原因(3)(3)XXXXXS S1

6、1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5vR R0 0在干路上串联在干路上串联R R0 0，依次闭合开关，灯泡逐渐变暗，依次闭合开关，灯泡逐渐变暗，这是因为并联的灯泡越多，分得的电压越小，这是因为并联的灯泡越多，分得的电压越小，因此越暗因此越暗.结论：电源内部存在着电阻结论：电源内部存在着电阻二、电源的内阻二、电源的内阻1.1.外电路和内电路外电路和内电路2.2.内电阻内电阻把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电路叫路叫外电路外电路.电源内部的电路叫电源内部的电路叫内电路内电路.电源内电路具有的电阻叫电源内电路具有的电阻叫内电阻，内电阻，用用

7、r r表示表示.+-+RR-r闭合电路的内电路和外电路示意图闭合电路的内电路和外电路示意图 电流流过电阻的时候，会有电势降落电流流过电阻的时候，会有电势降落.在电源外部，电流由电源正极流向负极，在在电源外部，电流由电源正极流向负极，在外电路上有电势降落外电路上有电势降落IRIR，即路端电压或外电压，即路端电压或外电压U U 在电源内部，电流经过在电源内部，电流经过r r的时候，也会有电的时候，也会有电势降落势降落IrIr，称为电源的内电压，称为电源的内电压UU我们结合图形来分析内、外电路的电压与电动我们结合图形来分析内、外电路的电压与电动势降落的关系势降落的关系U U内内=Ir=IrErRrE

8、RU U内内=Ir=IrU U外外=IR=IR所以所以I=I=ERr 当电路中存在着电流时，电源电动势等于当电路中存在着电流时，电源电动势等于闭合电路电势降落之和，即闭合电路电势降落之和，即E=U+U=IR+IrE=U+U=IR+Ir三、闭合电路欧姆定律三、闭合电路欧姆定律1.1.内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比电阻之和成反比.2.2.表达式表达式 I=I=ERrE=UE=U外外+U+U内内欧姆定律也可以表述为：欧姆定律也可以表述为：或或 U=E-I

9、r U=E-Ir欧姆定律的使用条件：外电路是纯电阻电路欧姆定律的使用条件：外电路是纯电阻电路例例1.1.关于电动势，下列说法正确的是（关于电动势，下列说法正确的是（）A.A.电源两极间的电压等于电源电动势电源两极间的电压等于电源电动势B.B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大能的本领越大C.C.电源电动势的数值等于内、外电压之和电源电动势的数值等于内、外电压之和D.D.电源电动势与外电路的组成无关电源电动势与外电路的组成无关BCDBCD例例2.2.如图所示电路，电源电动势为如图所示电路，电源电动势为1.5V1.5V，内阻为，内阻为0.1

10、20.12，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.38 1.38，求电路中的电，求电路中的电流和路端电压流和路端电压.解：由题意知，电动势解：由题意知，电动势E=1.5 VE=1.5 V，外，外电阻电阻R=1.38 R=1.38，内阻，内阻r=0.12.r=0.12.由闭合电路欧姆定律得：由闭合电路欧姆定律得：EIRr1.5A1.3 80.1 21A路端电压为路端电压为U U=IR IR=1=11.38 V1.38 V =1.38 V =1.38 V 1.1.电源电动势是表征电源将其他形式的能转化为电源电动势是表征电源将其他形式的能转化为电势能的特性的物理量电势能的特性的物理量.它等于电源未接入电

11、路它等于电源未接入电路时两极间的电势差时两极间的电势差.常用字母常用字母E E来表示来表示.2.2.把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电路叫外电路，电源内部的电路叫内电路路叫外电路，电源内部的电路叫内电路.电源内电源内部内电路具有的电阻叫部内电路具有的电阻叫内电阻内电阻，用，用r r表示表示.3.3.闭合电路欧姆定律：在外电路为闭合的纯电阻电闭合电路欧姆定律：在外电路为闭合的纯电阻电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比外电路的电阻之和成反比.即即4.4.欧姆定律的使用条件：外电

12、路是纯电阻电路欧姆定律的使用条件：外电路是纯电阻电路.EI.Rr1.1.对于不同型号的干电池，下列说法正确的是（对于不同型号的干电池，下列说法正确的是（）A.1A.1号干电池的电动势大于号干电池的电动势大于5 5号干电池的电动势号干电池的电动势B.1B.1号干电池的容量大于号干电池的容量大于5 5号干电池的容量号干电池的容量C.1C.1号干电池的内阻大于号干电池的内阻大于5 5号干电池的内阻号干电池的内阻D.D.把把1 1号和号和5 5号干电池分别连入电路中，若电流号干电池分别连入电路中，若电流I I相同，相同，则它们做功的快慢相同则它们做功的快慢相同BDBD2.2.如图所示电路中，电阻如图所

13、示电路中，电阻R R1 1=10=10，R R2 2=8=8，电源，电源内阻内阻r0r0当当S S接接R R1 1时，电压表示数为时，电压表示数为2V2V，当，当S S接接R R2 2时，电压表示数最接近时，电压表示数最接近()()A A2.2V2.2V B B1.9V 1.9V C C1.6V1.6V D D1.3V1.3VB B【解析】在滑动变阻器的滑片【解析】在滑动变阻器的滑片P P向右移动时，外电路电阻向右移动时，外电路电阻R R变大，总电流变大，总电流 变小，总功率变小，总功率 变小；效率变小；效率 随随R R变大而变大；内部损耗功率变大而变大；内部损耗功率 随随电流减小而减小；输出

14、功率电流减小而减小；输出功率 ，当，当R=rR=r时，时，P P取最大值，当取最大值，当RrRrRr时，时，P P随随R R的增大而减小，所以的增大而减小，所以D D错误。错误。3.3.（20122012上海高考）直流电路如图所示，在滑动变阻器上海高考）直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片的滑片P P向右移动时，电源的（向右移动时，电源的（）A.A.总功率一定减小总功率一定减小B.B.效率一定增大效率一定增大C.C.内部损耗功率一定减小内部损耗功率一定减小D.D.输出功率一定先增大后减小输出功率一定先增大后减小EIP 总2PU IIr内内ABCABCVSPA2P I U I R 2P IU I

15、R 22E(Rr)4rR22IR1 0 0%I(Rr)11 0 0%r1R rREI4.4.如图所示的是两个电池外壳的说明文字如图所示的是两个电池外壳的说明文字.进口电进口电池的电动势是池的电动势是_V_V；国产电池最多可放出；国产电池最多可放出_mAh_mAh的电荷量，若电池平均工作电流为的电荷量，若电池平均工作电流为0.03 A0.03 A，则最多，则最多可使用可使用_h._h.图中还提供了哪些信息图中还提供了哪些信息?答案：答案：1.2 600 20 1.2 600 20 图中还提供了充电时间和充图中还提供了充电时间和充电电流等信息电电流等信息 5.(20135.(2013上海高考）如图

16、，电路中三个电阻上海高考）如图，电路中三个电阻R Rl l、R R2 2和和R R3 3的阻值分别为的阻值分别为R R、2 2R R和和4 4R R。当电键。当电键S S1 1断开、断开、S S2 2闭合时，闭合时，电源输出功率为电源输出功率为P P0 0；当；当S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开时，电源输出断开时，电源输出功率也为功率也为P P0 0。则电源电动势为；当。则电源电动势为；当S S1 1、S S2 2都都断开时，电源的总功率为。断开时，电源的总功率为。【解题指南】【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点：解答本题时应注意理解以下两点：（1 1）电键的断开、闭合，改变了电路

17、的结构；（）电键的断开、闭合，改变了电路的结构；（2 2）用闭）用闭合电路欧姆定律求电流。合电路欧姆定律求电流。【解析】【解析】当电键当电键S S1 1断开、断开、S S2 2闭合时，电路中电流闭合时，电路中电流I I1 1=E/(R+r)=E/(R+r)，P P0 0=I=I1 12 2R=ER=E2 2 R/(R+r)R/(R+r)2 2。当。当S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开时，断开时，电路中电流电路中电流I I2 2=E/(4R+r)=E/(4R+r)，P P0 0=I=I2 22 24R=E4R=E2 24R/(4R+r)4R/(4R+r)2 2.联立解联立解得：得：r=2R r=2R 。当。当S S1 1、S S2 2都断开时，电路中电流都断开时，电路中电流I I3 3=E/(7R+r)=E/(7R+r)，电源的总功率为，电源的总功率为P=EIP=EI3 3=P P0 0。答案：答案：P P0 0RPE0303 P R 在学业的峰峦上，有汗水的溪流飞淌；在智慧的珍珠里，有勤奋的心血闪光.