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1、闭合电路欧姆定律泉州第十一中学泉州第十一中学 陈小雅陈小雅司南版选修3-1第4章第1节认识电源太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池电源有什么作用呢?电源有什么作用呢?电路微观模拟图正极正极负极负极电源电源+外电路F电F非内电路I II II II II II I注:为方便分析电流等效为正电荷的定向运动问:电源内部是问:电源内部是什么力什么力使电流从使电流从负极流向正极负极流向正极?是不是电场力?是不是电场力?非静电力非静电力类比类比高高低低mgF非重力非重力电源的作用电源的作用2.通过电源,通过电源,克服克服电场力做功电场力做功,把其它形,把其它形式的能转化
2、为电能式的能转化为电能.干电池干电池干电池干电池:通过通过化学作用提供非静电力,把化学能转化为电能。化学作用提供非静电力,把化学能转化为电能。发电机发电机发电机发电机:通过通过电磁作用提供非静电力,把机械能转化为电能。电磁作用提供非静电力,把机械能转化为电能。不同的电源静电力虽然不同,但是从能量转化的角度看它们所不同的电源静电力虽然不同,但是从能量转化的角度看它们所起的作用是相同的,都是把其它形式的能转化为电势能。起的作用是相同的,都是把其它形式的能转化为电势能。1.提供非静电力提供非静电力,维持电源两端电压。维持电源两端电压。怎样描述电源把其他形式的能转化为电能本领的大小?怎样描述电源把其他
3、形式的能转化为电能本领的大小?电动势电动势注:注:W为非静电力做的功为非静电力做的功对于化学电池,电池的电动势取决于电池对于化学电池,电池的电动势取决于电池正负极的材料正负极的材料及电解液的及电解液的化学性质化学性质,与电池的大小无关。不同型号的干电池,每节干电池都,与电池的大小无关。不同型号的干电池,每节干电池都标记着标记着1.5V1.5V的电动势。的电动势。电源类型电源类型移送的移送的电荷数电荷数(q)非静电非静电力做的力做的功功(w)干电池干电池2C3J纽扣电池纽扣电池2C9J蓄电池蓄电池1.5C9J1.54.56.0E:表示转移单位正电:表示转移单位正电荷所消耗的荷所消耗的化学能化学能
4、或其或其它形式能它形式能E反映反映电源电源的特性的特性U:移动单位正电:移动单位正电荷消耗的荷消耗的电能电能U反映反映电场电场的特性的特性vsW表示表示电源内电源内非非静电力静电力做的功做的功W表示表示电源外部电源外部电电场力场力做的功做的功非非电电E与U的区别 蓄电池蓄电池 200V 6V 微型电池微型电池 250V 3V常见电源电动势 干电池干电池 1.5V 1.5V电池的两个参数容量容量q=It=4500mAh电池放电时能输出的总电荷量电池放电时能输出的总电荷量电动势电动势E=3.7V电池储存的电能电池储存的电能:W=EIt=3.7VW=EIt=3.7V4500mAh4500mAh=59
5、940J=59940J想一想电源工作时能否将全部的电能对外输出,而没有损失?电源自身热效应 电源内部存在电阻(内阻r)问:电压表读数U会等于电源电动势E吗?路端电压U:即电源两端电压,或外电路电压内电压:U U内内=Ir=Ir E=U+U内 即即 E=U+IrE=U+IrVRE、rI IVREr闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U+IrE=U+UE=U+U内内 外接外接纯电阻纯电阻U=IRU=IRE=IR+IrE=IR+Ir(闭合电路欧姆定律)纯电阻电路路端路端电压U与干路电流I I的关系U U=E-=E-I Ir r E=U+IrE=U+IrAVRKE、r1、当外电阻R变化时,E、r 会不会变?2、当R减小时,I和U如何变化?3、新旧电池的E、r会有什么变化?U-IU-I为一直线,为一直线,E E、r r不变不变I I增大增大,U U减小减小电源的U-I图象U UI I0U U=E-=E-I Ir r1、当I=0时,断路U=EU断=E2、当U=0时,短路I=E/r3、|斜率|=rI I短短=E/rThat is all!That is all!Thank you Thank you!
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