第七节_闭合电路欧姆定律.ppt

第六节 闭合电路欧姆定律 * 一、电源：一切把其他形式的能转化成电能的装置。 例：发电机 干电池 太阳能电池 核反应堆 机械能转化为电能 化学能转化为电能 核能转化为电能 太阳能转化为电能 注意：插座并不是电源。因为他并没有完成能量转化， 只是送电系统的一部分。 不同电源两极间电压不同，例： 二、电动势[E（ε）] 1、表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量。 注意：电动势是电源本身的性质，与外电路无关。 2、电动势ε大小：等于电源没接入电路时两极间的电压。 测量：可用伏特表直接测量。 3、电源作用：维持电路两端恒定的电压，电路里有恒定 的电流。 分析电路 R 1）外电路：电源外部电路。 电流：从“+”极经导线流向“-”极。 即：从电势高处流向电势低处。 （电场力做功） I I + - - - - + + + 2）内电路：电源内部电路。电流：从“-”极线流向“+”极。 I 此时谁来移动正电荷？ 非静电力做功，消耗其他形式的能。 干电池消耗化学能 发电机消耗机械能 核反应堆消耗核能 太阳能电池消耗太阳能 4、电动势：非静电力在电源内部，将正电荷从电源负极 移到正极所做的功，跟被移动电量的比。 即：在电源内部非静电力移动单位正电荷所 做的功。 ε= W非 q 单位：焦耳/库仑 1J/c=1v 类比：电势差（电压） U= W q 电场力做功 三、内电压、外电压 1、外电压：外电路两端的电压。也叫路端电压。 U外 = I R外 2、内电压：内电路两端的电压。 即：电源内阻上降落的电压。 I I + - - - - + + + I R v1 v2 内电阻：内电路的电阻（r）。 课本P159图14-13 结论： U外 + U内= 定值，反映电源本身的性质。 即：电源电动势。E= U外 + U内 U内= I r 电动势ε大小： 1、电路断开时，两极间的电压。 2、电路闭合时，内外电压之和。 注意：今后计算电路问题时，应考虑电源内电路。 即：内阻对分析问题的影响。 从能量守恒观点看： W非 = W外 + W内 消耗其他形式的能=外电路消耗能+外电路消耗能 E I t = U外 I t + U内I t E= U外 + U内 = I （ R外 + r ） I = E R外 + r 全电路 欧姆定律 四、闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流强度和电源 电动势成正比，和电路的内外 电阻之和成反比。 表达式： I = E R外 + r 与部分电路欧姆定律的关系：当r=0时， E=U得：I= U R 1、路端电压U随外电阻R变化的规律 A、当外电阻增大时，内外电压如何变化？ R外 R总 E一定 I r一定 E一定 U内 U外 R外 ∞时（断路） U外 =E 即：断路电压 等于电动势 B、当外电阻减小时，内外电压如何变化？ R外 R总 E一定 I r一定 U内 E一定 U外 R外 0时（短路） Im= E/r 短路电流 路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小。 A V U外 I 0 E Im 斜率：r = E/Im 是内阻！ U外 I 0 E Im 注意： 1、图象是函数的图象，即： U外= E – I r ，y轴截距 为电源电动势E；x轴截距 为Im；斜率为内阻。 2、用此方法测定电源电动势和内阻。图象是处理实验 数据的重要方法。 五、关于电源的功率 1、电源的输出功率（P出） ：外电路消耗的功率。 包括导线、用电器 P出= U外I = I R外 2 纯电 阻电路 电源的输出功率P出随外电阻R外变化的规律 在纯电阻电路中，定性分析P出 与R外的关系得：，电源有最大的输 出功率。 I = E R外 + r P出= U外I = I R外 2 R外 E r P出= ( ) E R外 + r R外 2 E (R外 – r) R 2 = 2 - 4r R= r时，P出有最大值。 为Pmax=E /4r 2 2、电源内部消耗的功率（P内）：电源内阻消耗的功率。 P内 = I R内 2 3、电源总功率（P总）：电源把其他形式的能转化为电能