电源电动势及闭合电路欧姆定律(教育精品).ppt

电源电动势和闭合电路欧姆定律如何让电器正常工作呢？n让电路中产生持续稳定的电流n既在用电器两端加一恒定的电势差n固定电源和可移动电源（电池）n电源电源:提供稳定电势差的设备n为什么电源能够提供稳定电势差呢？n电池和电容器有什么不同吗？n电容器能够提供持续稳定的电流吗？电容器不能提供稳定的电压n电容器的放电原理：+-在电场力作用下，正电荷向负极板移动，并发生中和，导致两极板上电荷越来越少，极板间电势差不断减小，最终为零，电荷不再定向移动，电流消失。问题的关键：电容器不能让到达问题的关键：电容器不能让到达负极板的正电荷再次回到正极负极板的正电荷再次回到正极电源具有移动电荷的能力电源可以对已经电源可以对已经运动到负极板上运动到负极板上的正电荷做功，的正电荷做功，使其再次回到正使其再次回到正极，极，将其它形式将其它形式的能转化成了电的能转化成了电势能，势能，从而维持从而维持两极间的电势差两极间的电势差电源将其它形式的能转化为电势能本领的强弱，可用电动势描述非静电力在电源内部移动电荷，就必须克服两极板间的电场力做功，相当于相当于相当于相当于在电源内部加了一个反向电场，即一个反向电压。我们把这个等效出来的电压就叫做电源的电动势。用我们把这个等效出来的电压就叫做电源的电动势。用E表示，单位是伏特。表示，单位是伏特。电源电动势越大，在电源两极间移动相同电量的电荷，非静电力做功越多，提高的电势能越多，说明电源将其它形式的能转化为电势能的本领越强。电源电动势的测定n1、未接用电器时电源两端的电压等于电源电动势+UEE=U 未接入用电器时，电源内部的电荷在电源电动势作用下，向电源两极运动，使两极间电压不断增大，当两极间电压U与电源电动势E相等时，电荷不再移动，达到平衡状态。故有E=U。可以用电压表直接连接在电源两端，电压表的示数就等于电源的电动势。如果连接了用电器，电源的电动势还等于两极间的电压吗？n实验K2K11、断开K2，合上K1，记下此时电压表的示数；2、合上K1和K2，观察电压表示数与上一次实验相比较的变化；3、分别向左右移动滑动变阻器的划片，观察电压表示数的变化。现象现象：接入用电器后，电压表示数变小；：接入用电器后，电压表示数变小；滑动变阻器阻值越大，电压表示数越大。滑动变阻器阻值越大，电压表示数越大。结论结论当电源连接了用电器后，直当电源连接了用电器后，直接连在电源两端的电压表，所测定接连在电源两端的电压表，所测定的电压不等于电源电动势。的电压不等于电源电动势。内电路和外电路1、电源部分电路被称为内电路；电源以外的电路被称为外电路；内外电路为串联关系；内外电路为串联关系；2、外电路两端所下降的电势差叫做外电压，也叫路端电压，用U外或U表示；内电路两端所下降的电压叫做内电压，用U内表示；则E=U内内+U外外 根据电压表的工作原理，接在电源两端的电压表，根据电压表的工作原理，接在电源两端的电压表，实际上是与外电路并联，测量的是路端电压，故一实际上是与外电路并联，测量的是路端电压，故一定比电源电动势小。定比电源电动势小。内电阻对路端电压的影响电源的电阻被称为内阻，用电源的电阻被称为内阻，用r表示；表示；外电路的电阻被称为外阻，用外电路的电阻被称为外阻，用R表示；表示；根据串联分压原理可知，根据串联分压原理可知，外电压和内电压之比，就是外电压和内电压之比，就是外电阻和内电阻之比。而内外电阻和内电阻之比。而内外电压之和又等于电源电动外电压之和又等于电源电动势。因此，外电阻越大分到势。因此，外电阻越大分到的电压就越多。的电压就越多。电源的内阻就像是在电源电源的内阻就像是在电源旁串联了一个小电阻一样。旁串联了一个小电阻一样。闭合电路欧姆定律n1、推到：E=IR+Ir 则 I=2、内容：在闭合电路中，电流和电源电动势成正比，与内外电路的电阻之和成反比。闭合电路与串联电路的相似点U总R1R2U1U2I U内E rRU外EEEI路端电压与干路电流的关系nU=E-Ir，由于E和r对于同一电源为定值，故U和I呈线性递减关系。E为U轴上的截距，而r数值上等于图像的斜率。UIEr=tg 如果我们设计一个合理的电路，可以多次测量，就能用描点法绘制如图曲线，从而便能测定电源的电动势和内阻。这种方法被称为伏安法测定电源内阻和电动势。测定电源电动势和内阻电路图除了伏安法还有其他方法测定电源电动势和内阻吗？n导线和开关足够用n1、如果只有一台电流表和几个定值电阻，可以吗？n2、如果只有一台电压表和几个定值电阻，可以吗？n电流表和电压表量程足够大，电阻理想利用闭合电路欧姆定律构建方程组，求解电源电动势及内阻E=I1（R1+r)E=I2（R2+r）E/（R1+r）=U1/R1E/（R2+r）=U2/R2预习提纲n下节课我们将从能量角度去分析闭合电路的特点和规律，请大家思考以下问题n1、电源的功率，电源的输出功率，电源的消耗功率的意义各是怎样的，它们之间存在怎样的联系；n2、如何提升电源的输出功率；n3、如何提升电源的工作效率。