高中物理4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律优秀课件

一、电源电动势
1.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电 能本领的物理量． 2.大小：等于电源未接入电路时两极间的电势差
用字母E来表示，单位：V
几种电池的电动势
各种电源的电动势
碱锰纽扣电池 电动势1.5V
铅蓄电池 电动势2V
碱性干电池 电动势1.5V
3V
3.7V
1.5V
闭合电路中电流的流向
R
当R<r时,P随R的增大而增大，当R>r时， P随R的增大而
减小，所以D错误。
4.如下图的是两个电池外壳的说明文字.进口电池 的电动势是____V；国产电池最多可放出___mAh的 电荷量，假设电池平均工作电流为0.03 A，那么最 多可使用_____h.图中还提供了哪些信息?
答案：1.2 600 20 图中还提供了充电时间和充电 电流等信息
2.如下图电路中，电阻R1=10Ω，R2=8Ω，电源
内阻r≠0．当S接R1时，电压表示数为2V，当S接R2
时，电压表示数最接近( B )
A．2.2V
B．1.9V
C．1.6V
D．1.3V
Ｖ
3.〔多项选择〕直流电路如下图，在滑动变阻器的滑片P向右
移动时，电源的〔 ABC 〕 A.总功率一定减小 B.效率一定增大
探究小灯泡的亮度变化及原因(3)
v
R0
XX X
S1
S2
S3
X
S4
X
S5
在干路上串联R0，依次闭合开关，灯泡逐渐变暗， 这是因为并联的灯泡越多，分得的电压越小， 因此越暗. 结论：电源内部存在着电阻
二、电源的内阻
1.外电路和内电路 把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电 路叫外电路.电源内部的电路叫内电路. 2.内电阻 电源内电路具有的电阻叫内电阻，用r表示.
4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
外电路
IR
部 分 电 路闭 合 电 路
U I
A BR
闭合电路中 的电流I与哪 些因素有关
呢？
S
Er
内电路 根据欧姆定律可知：
I
U
R
1.知道电源电动势和内电阻的概念. 2.掌握闭合电路欧姆定律、路端电压和电路电流
的变化规律.〔重点〕 3.能利用闭合电路欧姆定律进行相关的分析计算.
5.(20xx·上海高考〕如图，电路中三个电阻Rl、R2 和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭 合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电 源输出功率也为P0。那么电源电动势为＿＿＿＿；当 S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。
【解题指南】解答此题时应注意理解以下两点：
例2.如下图电路，电源电动势为1.5V，内阻为 0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω ，求电路中的电 流和路端电压.
解：由题意知，电动势E=1.5 V，外
电阻R=1.38 Ω，内阻r=0.12 Ω.
由闭合电路欧姆定律得：
I E R r
1 .5
A
1 .3 8 0 .1 2
1A
路端电压为
U = IR =1×1.38 V
V S
C.内部损耗功率一定减小 D.输出功率一定先增大后减小
P A
【解析】在滑动变阻器的滑片P向右移动时，外电路电阻
R变大，总电流I E变小，总功率 P总变小EI；效率
Rr
I2(IR2Rr)100%随 1r R100%变大而变大；内部损耗功率
P内随U内 电I流I2减r小
而减小；1 R输出功率
PIUIR，2P当IUIR2R=(rR时 Er，)22 P4 r取最大值，
R
R
-+
-r +
闭合电路的内电路和外电路示意图
电流流过电阻的时候，会有电势降落. 在电源外部，电流由电源正极流向负极，在 外电路上有电势降落IR，即路端电压或外电压U 在电源内部，电流经过r的时候，也会有电 势降落Ir，称为电源的内电压U′
我们结合图形来分析内、外电路的电压与电动 势降落的关系
R r
欧姆定律也可以表述为： E=U外+U内 或 U = E - Ir 欧姆定律的使用条件：外电路是纯电阻电路
例1.(多项选择)关于电动势，以下说法正确的选BC项D 是 〔〕 A.电源两极间的电压等于电源电动势 B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的 本领越大 C.电源电动势的数值等于内、外电压之和 D.电源电动势与外电路的组成无关
。当
S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/ (7R+r) ，电源的总
功率为3P=P 0ERI3= P0。 答案： P0
在学业的峰峦上，有汗水的溪流飞淌； 在智慧的珍珠里，有勤奋的心血闪光.
〔1〕电源的外部S〔2〕电源的内部 Nhomakorabea-
+
探究小灯泡的亮度变化及原因(1)
XX X
S1
S2
S3
X
S4
X
S5
在依次闭合开关的过程中，小灯泡逐渐变暗 根据我们在所学的知识可知，可能是加在小灯泡 两端的电压逐渐变小.
探究小灯泡的亮度变化及原因(2)
vX
X
X
X
X
S1
S2
S3
S4
S5
并联一只伏特表，开关闭合前读出电压表的 示数，在开关依次闭合时，我们可以观察到电压 表的示数依次减小.
Er
U内=Ir
R
U内=Ir
Er
U外=IR R
当电路中存在着电流时，电源电动势等于 闭合电路电势降落之和，即E=U′+U=IR+Ir 所以I= E
R r
三、闭合电路欧姆定律
1.内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流 的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的 电阻之和成反比. 2.表达式 I= E
路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、 外电路的电阻之和成反比.即 I E .
R r
4.欧姆定律的使用条件：外电路是纯电阻电路.
1.〔多项选择〕对于不同型号的干电池，以下说法正确的 是〔 BD 〕 A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势 B.1号干电池的容量大于5号干电池的容量 C.1号干电池的内阻大于5号干电池的内阻 D.把1号和5号干电池分别连入电路中，假设电流I相同， 那么它们做功的快慢相同
=1.38 V
1.电源电动势是表征电源将其他形式的能转化为 电势能的特性的物理量.它等于电源未接入电路 时两极间的电势差.常用字母E来表示. 2.把用电器与电源连成闭合回路，电源外部的电 路叫外电路，电源内部的电路叫内电路.电源内 部内电路具有的电阻叫内电阻，用r表示.
3.闭合电路欧姆定律：在外电路为闭合的纯电阻电
〔1〕电键的断开、闭合，改变了电路的结构；
〔2〕用闭合电路欧姆定律求电流。
【解析】当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流
I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2 R /(R+r)2。当S1闭合、S2
断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)，
P0=I224R=E2E4R3/(4P0RR+r)2.联立解得：r=2R
滑梯，同学们都很熟悉吧？
电源在电路中的作用：将其他形式的能转化为电能； 保持导体两端有持续的电压.就像图中升降机对人 体做功，使人的重力势能增加一样.
电池的作用是：通过化学反响，不断地移动 电荷，从而维持电池两极间的电势差.电池实质 上就是把化学能转化为电势能的装置.
电源就是将其他形式的能转化为电势能的装 置，电源的这种特性可以用“电动势〞这个物理 量来表征.