电源电动势及闭合电路欧姆定律(已用)

电源电动势和闭合电路欧姆定律

如何让电器正常工作呢？让电路中产生持续稳定的电流 在用电器两端加一恒定的电势差 电源:提供稳定电势差的设备 电源 提供稳定电势差的设备

电容器不能提供稳定的电压电容器的放电原理：+ + + +

问题的关键：电容器不 问题的关键： 能让到达负极板的正电 荷再次回到正极

电源具有移动电荷的能力 电源可以对 已经运动到 负极板上的 正电荷做功， 正电荷做功， 使其再次回 类比) 到正极(类比 类比

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， 动电荷，就必须克服两 极板间的电场力做功， 极板间的电场力做功， 相当于在电源内部加了 一个反向电场， 一个反向电场，即一个 反向电压。 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。 电源的电动势。用E表 单位是伏特。 示，单位是伏特。

电源电动势的测定1、未接用电器时电源两端的电压等于电 未接用电器时电源两端的电压等于电 源电动势U E

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。

++++++++

(问)如果连接了用电器，电源的 电动势还等于两极间的电压吗？[活动]K2 1、断开K2,合上 1,记下此时电压 、断开 合上K 表的示数； 表的示数； 2、合上K1和K2,观察电压表示数与 、合上 上一次实验相比较的变化； 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， 、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。 观察电压表示数的变化。

[现象 ：接入用电器后，电压表示数变小 现象]:接入用电器后，电压表示数变小; 现象 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。

K1

[结论 1、电压表所测定的电压不 结论] 、 结论 等于电源电动势。 等于电源电动势。而是用电器两端 电压. 电压 2、电源与用电器存在串联分压关 、 系，即电源也有电阻

内电路和外电路 U外 外外

1、电源部分被称为内电路； 、电源部分被称为内电路；U内 内

电源以外的电路被称为外电路； 电源以外的电路被称为外电路；

内外电路为串联关系E

2、外电路两端所下降的电势差叫做外电压，也叫路端电 、外电路两端所下降的电势差叫做外电压， 压，用U外或U表示； 表示； 表示 内电路两端所下降的电压叫做内电压， 表示； 内电路两端所下降的电压叫做内电压，用U内表示； 思考： 、 内 外三者的关系怎样？ 思考： E、U内、U外三者的关系怎样？ 外三者的关系怎样

E=U内+U外 内 外

内电阻对路端电

压的影响电源的电阻被称为内阻， 表示 表示； 电源的电阻被称为内阻，用r表示； 外电路的电阻被称为外阻， 表示； 外电路的电阻被称为外阻，用R表示； 表示

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。

根据串联分压原理可知， 根据串联分压原理可知， 串联分压原理可知 外电压和内电压之比， 外电压和内电压之比，就是 外电阻和内电阻之比。 外电阻和内电阻之比。而内 外电压之和又等于电源电动 因此， 势。因此，外电阻越大分到 的电压就越多。 的电压就越多。

闭合电路欧姆定律1、推到：E=IR+Ir 、推到：

E 则 I= R+r

2、内容：在纯电阻的 、内容： 闭合电路中， 闭合电路中，电流和 电源电动势成正比， 电源电动势成正比， 与内外电路的电阻之 和成反比。 和成反比。

路端电压与负载的关系

U=E对纯电阻电路有 I=E/R+r U=E-Ir 1.当外电阻 增大时，电流I减少，路端电压U 当外电阻R 1.当外电阻R增大时，电流I减少，路端电压U 增大 2.当外电阻 减少时，电流I增大，路端电压U 当外电阻R 2.当外电阻R减少时，电流I增大，路端电压U 减少 特殊情况： 当外电路开路(断路) R=∞ 特殊情况：1 当外电路开路(断路)时，R= U=E, ,I=0 ,U=E,此为直接测量法测电源电动势的 依据。 依据。 当外电路短路时，R=0,I=E/r( 2 当外电路短路时，R=0,I=E/r(短路电 ),U=0 由于通常的电源内阻很小， 流),U=0,由于通常的电源内阻很小， 短路会形成很大的电流， 短路会形成很大的电流，所以严禁把电源的 两极不经负载直接相接的原因。 两极不经负载直接相接的原因。

闭合电路与串联电路的相似点U1 R1 I U总 U2 R2 U内 U外 R I E r

E

E E

的关系图象： 路端电压U与电流I的关系图象：

(1)图象的函数表达： 图象的函数表达：

U = E Ir

(2)图象的物理意义 ①在纵轴上的截距表示电源的电动势E. ②在横轴上的截距表示电源的短路电流

I短 = E / r③图象斜率的绝 对值表示电源的 内阻，内阻越大， 内阻，内阻越大， 图线倾斜得越厉 害.

练习1、如图是在同一坐标系中画出的a、b、c三个电 如图是在同一坐标系中画出的a 源的U I图象，其中a 的图象平行， 源的U—I图象，其中a和c的图象平行，则以下判断中 正确的是 ( ) B A. B. C. E a < E b, E a < E c, E b = E c, ra = rb ra = rc rb < rc rb = rc O U

c

D. Eb < Ec,

a

bI

2、如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表.当电阻箱读 如图所示， 为电阻箱， 为理想电压表. 数为R =2Ω时 电压表读数为U =4V; 数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为 =5Ω时 电压表读数为U =5V.

R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V. 电源的电动势E和内阻r 求：电源的电动势E和内阻r?

答案：E = 6V

r = 1

3、思考：设计一个合理的电 思考：路，可以多次测量，就能用描点 可以多次测量， 法绘制如图曲线， 法绘制如图曲线，从而便能测定 电源的电动势和内阻。 电源的电动势和内阻。

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