[理化生]電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律(已修改)
2024-10-26 16:51 本頁面
【正文】 電源的電動勢和內(nèi)阻 閉合電路的歐姆定律 一 、 電動勢 1．概念：電動勢是電源把正電荷從負(fù)極送到正極非靜電力所做的功和移送電荷量的比值， E＝ ______ ，表征的是非靜電力做功的本領(lǐng)． 2．物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大?。跀?shù)值上等于 ___________把 1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極 ___________． 3注意 :電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān) .等于電源未接入電路兩極的電勢差 . W/q 非靜電力 所做的功 例 如圖所示 ， 直線 OAC為某一直流電源的總功率 PE隨電流 I變化的圖線 ， 拋物線 ODC為同一直流電源內(nèi)部放熱功率 Pr隨電流 I變化的圖線 ， 若 A、 D對應(yīng)的橫坐標(biāo)為 2A， 則下面說法不正確的是 ( ) A． 電源電動勢為 3V， 內(nèi)阻為 1Ω B． 線段 AD表示的功率為 2W C． 電流為 2A時 ， 外電路電阻為 D． 電流為 3A時 ， 外電路電阻為 2Ω 答案： D 解析： 由于 PE＝ IE ， Pr＝ I2r ，由題圖可知，當(dāng) I ＝ 3A 時， PE＝ Pr＝ 9W ，于是可得 E ＝ 3V ， r ＝ 1Ω ， A 正確； 由于 OA 為直線，所以當(dāng) I ＝ 2A 時， P ′E＝ 6W ，而 P ′r＝ I ′2r ＝ 4W ，故 AD表示的功率為 2W ， B 正確； 此時 R 外 ＋ r ＝EI＝3V2A＝ 1 .5 Ω ，可得 R 外 ＝ 0 .5 Ω ， C 正 確； 當(dāng)電流為 3A 時，由 I ＝ER ＋ r知， R ＝ 0 ，故 D 錯 誤． 二、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容 E r R I ⑴ 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比．這個結(jié)論通常叫做閉合電路的歐姆定律 ⑵ 閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式有： ① E=U外 +U內(nèi) rREI??② （ I、 R間關(guān)系） ③ U=EIr （ U、 I 間關(guān)系） ErRRU??④ （ U、 R間關(guān)系） （ 3） 討論： U=EIr rREI?? ErRRU??從上式可以看出 : (E、 r 是常量 ， R、 I、 U是變量 ) R減小時，可知 I增大，內(nèi)電壓 U′＝ Ir 增大 , 路端電壓 U減?。? ， R趨近于零， I趨近于 E/r，路端電壓 U趨近于零．電源的內(nèi)阻一般都很小，所以短路時電流很大為 Im=E/r . R增大時，則 I 減小，內(nèi)電壓 U′＝ Ir減小， 路端電壓 U增大．當(dāng)外電路斷開時， R變?yōu)闊o限大， I 變?yōu)榱悖?Ir 也變?yōu)榱悖?U=E． 這就是說， 開路時的路端電壓等于電源的電動勢 . 而這時用電壓表去測量時，讀數(shù)卻應(yīng)該略小于電動勢 （還有微弱電流通過電源）。 三、閉合電路的 UI 圖象 右圖中 a為電源的 UI圖象； b為外電阻的 UI 圖象； a的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大??； a與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動勢； b的斜率的絕對值表示外電阻的大小 。兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率； u O I Im i E U M（ I， U） β α b a N 三、 電源的功率和效率 ⑴ 電功率： ② 電源的輸出功率 P出 =UI ③ 電源內(nèi)部消耗的功率 Pr=I 2r ① 電源的總功率 PE=EI 電源的輸出功率， rErR
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1