探究闭合电路欧姆定律课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.1电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律,4.1电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律,1,一.电动势和内电阻,3）方向：为了便于计算规定,E 的,方向由负极板经内电路指向正极板，即正电荷运动的方向。,+,2）意义：表征电源将其它形式能转化为电能本领的物理量,。,1）定义：非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与被移送电量的比。,1.电动势：,正极,负极,电源,+,+,E,1）搬运电荷需克服静电场对电荷的作用力；,2）在电源内一定存在着“非静电力”，它像个“搬运工”；,3）搬运同样多的电荷，非静电力在不同的电源中做的功一般并不相同,电源的作用：搬运电荷所做的功将其他形式能转化为电能,一.电动势和内电阻 3）方向：为了便于计算规定 E 的方,2,4）电源电动势的几点说明：,从电路中能量转化的角度来说，电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式能转化为电能的多少。,(,E,=W,非静电力,/q),电源电动势是描述电源本身性质的物理量，由电源的材料、结构决定。与工作状态无关；,从测量的角度来说，电动势等于电源断开时电源两端的电压,电动势的“方向”是表示电源极性的，不表示电动势是矢量,4）电源电动势的几点说明：从电路中能量转化的角度来说，电,3,内电压:电流通过电源内电路时，也有电压降落 U,内,=Ir,电动势和内电阻势表征电源特征的物理量。,2.内电阻：电源内电路上的电阻,电源外部电流从正极板到负极板叫,外电路,。,电源内部电流从负极板到正极板叫,内电路,。,1、实验目的：,用可调内阻电池验证闭合电路中内电压和外,电压之和等于电源电动势，即验证闭合电路欧姆定律。,二、研究闭合电路的欧姆定律的实验,2、实验原理：,3、实验器材：,可调内阻的电池一套、电压表2只、,电阻箱1只、开关1只、导线若干。,内电压:电流通过电源内电路时，也有电压降落 U内=Ir 电动,4,4、实验步骤,1）如图所示连接好线路。,2）开关S断开时，记录电压表V,1,的读数，此时,V,1,的电压值即可视为电池的电动势E。,3）调节电池内阻一适当的值。,4）调节电阻箱R的阻值,接通电路,将V,1,、V,2,表的读数记入表内,5）改变电池的内阻，重复步骤4,6）分析、处理数据。,电阻箱读数R（）,内电路电压U（V）,外电路电压U（V）,U+U（V）,误差,（%）,100,0.37,1.72,2.09,0.5,150,0.28,1.82,2.10,0,200,0.89,1.89,2.09,0.5,4、实验步骤 1）如图所示连接好线路。2）开关S断开,5,从能量的转化,认识电源,：,根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和,。,r,E,R,K,内电路,外电路,能量守恒：,化学反应,（非静力做功）,产生电能,消耗的电能,电流做功,（电场力做功）,W=EqEIt,W,外,=UIt,W,内,=I,2,rt,从能量的转化,认识电源：根据能量守恒定律，非静电力做的功应该,6,三.闭合电路欧姆定律,1.内容,：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比,适用条件:对纯电阻电路,2.闭合电路欧姆定律表达形式有：,三.闭合电路欧姆定律适用条件:对纯电阻电路 2.闭合电路欧,7,b,d,a,c,a,b,a,b,c,d,4,3、电路中的电势变化情况,（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。,（2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。,bdacababcd43、电路中的电势变化情况（1）在外电路,8,外电路两端的电压叫路端电压,、由 分析U与R的关系,R增大，电流减小，路端电压增大,R减小，电流增大，路端电压减小,三、路端电压跟负载的关系,、两个特例：,（2）外电路短路时,（1）外电路断路时,外电路两端的电压叫路端电压、由,9,3电源的伏安特性（路端电压随电流变化的图像）,o I,U,E,U,0,M,（,I,0,U,0,）,b a,N,I,0,I,m,2）电源的U-I图象，图像纵截距表示电源的电动势E，,下图中b图线表示定值电阻的U-I图像；两图像的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率.,O,U,I,E,I,短,图像斜率的绝对值表示内电阻，即：,U=0,是的,I,截距表示短路电流，,3电源的伏安特性（路端电压随电流变化的图像）o,10,四、闭合电路欧姆定律应用题型类型,1、正确理解电动势的概念,2、注意公式的灵活选用,3、注意与其它规律的结合应用：,1）与部分电路欧姆定律的结合,2）与串并联电路的规律结合,3）与电功率的计算结合,5、端电压的变化及电路的动态分析：,4、测量电源的电动势和内阻原理：,6、含有电容器电路的分析及差值法求流过某一电阻的电量：,四、闭合电路欧姆定律应用题型类型1、正确理解电动势的概念2、,11,1、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）,ABD,例题与训练,2、关于电动势，下列说法中正确的是 ,A在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向,B在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同,C电动势的方向是电源内部电势升高的方向,D电动势是矢量,ABC,A.电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能,B.蓄电池两极间的电压为2V,C.蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能,D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）强,1、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A,12,3、在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V,内0.12，,外电路的电阻为1.38，求电路中的电流和路端电压。,由闭合电路欧姆定律,路端电压为,U=IR=1.38V,解:,R,E,r,4,、电源的电动势为2V，外电阻为9时，路端电压为1.8V，,求电源的内电阻？,解:,电路中电流为,内阻为,R,E,r,3、在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V,内0.12,13,5、把两节“电动势是1.5V,内阻是1”的干电池串联,给标有“2.4V,0.3A”的灯泡供电时,通过灯泡的电流是,A,灯泡两端的电压 是,V,灯泡消耗的功率是,W,解:,灯泡的电阻 R=U/I=2.4/0.3=8,通过灯泡的电流,灯泡两端电压,灯泡消耗的电功率,0.3,0.72,2.4,5、把两节“电动势是1.5V,内阻是1”的干电池串联,14,6.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流,为40mA,若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合,电路,则它的路端电压是 (),A、0.10V B、0.20V,C、0.30V D、0.40V,解:E=800mV=0.8V,由,得r=20,所以:,D,6.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电,15,解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组,7、如图所示，,R,1,=8.0 W，,R,2,=5.0 W，当单刀双掷开关 S 扳到位置 1 时，则得的电流,I,1,=0.20 A；当S 扳到位置 2 时，测得电流,I,2,=0.30 A。求电源电动势,E,和内电阻,R,i,。,R,i,S,E,A,R,1,R,2,1,2,可得电源的内电阻为,电源的电动势为,解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组7、如图,16,解：,根据全电路欧姆定律，列方程得,R,R,i,S,E,A,V,8.如图所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是,I,1,=0.20 A，,U,1,=1.98 V；改变滑片的位置后，两表的读数分别为,I,2,=0.40 A，,U,2,=1.96 V。求电源的电动势和内电阻。,解之得,解：根据全电路欧姆定律，列方程得 RRiSE,17,7、如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是,(),A.电源的电动势为6.0V,B.电源的内阻为12,C.电流为0.2A时的外电阻是28.4,D.电源的短路电流为0.5A,6.0,0,0.2,0.4,U/V,I/A,ABD,7、如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是6.0,18,8如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R,组成闭合电路，电源的输出功率和电阻R分别是（）,A4W；1 B4W；2 C2W；1 D2W；2,解：由B的图线可以求出B的电阻为R=1,由A与纵轴交点，可以看出电源电动势为E=3V,与横轴交点，表示短路电流I=E/r=6,即,r=0.5,电源的输出功率为,P=UI=22=4W,A,8如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图,19,9、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向b端滑动,则(),A.电灯L更亮,安培表的示数减小,B.电灯L更亮,安培表的示数增大,C.电灯L变暗,安培表的示数减小,D.电灯L变暗,安培表的示数增大,A,A,a,b,R,1,R,2,10、如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,R,1,和R,2,是两,个定值电阻,当可变电阻R的滑片向a点移动时,通过R,1,的电流和I,1,和通过R,2,的电流I,2,将发出的变化是(),A.I,1,变大,I,2,变小 B.I,1,变大,I,2,变大,C.I,1,变小,I,2,变大 D.I,1,变小,I,2,变小,R,1,I,1,I,2,R,2,R,a,b,C,9、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,20,11.如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b移动时：(),A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少,B、伏特表V的读数增大，安培表A的读数增大,C、伏特表V的读数减少，安培表A的读数减少,D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大,A,11.如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b移动时：(,21,12、4,盏,“220 V，100 W”,的灯泡，并联后接在电动势为,220 V、,内阻为,2,W,的电源上。,（1）,只打开,1,盏灯时，此灯两端的电压是多少？,（2）,同时打开,4,盏灯时，此灯两端的电压又是多少？,解:,（1）,根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出灯泡的电阻为,只打开,1,盏灯时，外电阻,R,1,=484,W,，,电路中的电流为,电灯两端的电压为,（2）,同时打开,4,盏灯时，外电阻为,电灯两端电压为,讨论：由此例可以看出，并联的电灯开得越多，外电阻就越小，端电压就越小。,12、4 盏“220 V，100 W”的灯泡，并联后接在电,22,