第4节 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律.ppt

* * 第4节　电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律 课堂探究 自主学习 达标测评 自主学习 课前预习·感悟新知 目标导航 (教师参考) 重点:(1)电源电动势的理解 (2)闭合电路欧姆定律的理解及应用 难点:闭合电路中能量转化与守恒 教材梳理 一、电源的电动势及内阻 1.电源 将其他形式的能转化为 的装置. 2.电动势 (1)大小:数值上等于不接入电路时电源两极间的 . (2)符号:E,单位:伏特,用V表示. (3)物理意义:表征电源将其他形式的能转化为 的本领. (4)几种电池的电动势 约1.5 V 约0.5 V V V 银锌蓄电池 硅光电池 铅蓄电池 干电池 电势能 电势差 电能 1.5 2.0 3.电源的内阻 电源内部电路的电阻. 想一想 教材P56图2-4-2中,假定在干路中串联一只电阻R0,依次闭合开关,灯泡的亮度会变化吗?为什么? 答案:依次闭合开关,并联的总电阻减小,干路电流增大,路端电压减小,R0两端电压增大,灯泡两端的电压减小,灯泡变暗. 二、闭合电路欧姆定律 1.闭合电路的组成 (1)外电路:电源外部的电路.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,称为 或外电压U,即U= . (2)内电路:电源内部的电路.当电流流过电源内部时,在内阻r上会有电势降落Ir,Ir称为电源的内电压U′,即U′= . 路端电压 IR Ir 2.闭合电路欧姆定律 (1)内容:在外电路为 的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成 ,跟内、外电路的电阻之和成 . 纯电阻 正比 反比 (2)表达式: . 想一想 我们用电压表直接连接电源的两端,那么电压表的读数与电源电动势大小有何关系?为什么? 答案:电源有内阻,用电压表和电源正、负极相连时,相当于电源与电压表串联,电压表读数是路端电压,小于电源电动势. 三、闭合电路的U-I图像(如图) 1.电源电动势:直线与 轴交点的值. 纵 2.短路电流:直线与 轴交点的值. 3.电源内阻:直线 的大小. 横 斜率 4.U外随I的变化关系:电流I增大时,路端电压U外 . 降低 1.在电源内部,电荷移动过程中,电场力做负功,电荷的电势能增加.(　　) 2.电动势相同的1号和5号干电池,内阻也一定相同.(　　) 3.在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.(　　) 4.电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.(　　) 5.电源短路时,路端电压为零.(　　) 思考判断 答案:1.√　2.×　3.√　4.×　5.√ 要点一 对电动势概念的理解 课堂探究 核心导学·要点探究 【问题导学】 在电源内部,从负极到正极只有电势的升高吗? 答案:在电源内部,正电荷从电源的负极到电源的正极,克服静电力做功,把其他形式的能转化为电能,电势升高,同时,电流流过电源内部时,在内阻r上电流做功,电能转化为其他形式的能,电势降低,故在电源内部,电势有升高也有降低. 【要点归纳】 1.电动势 (1)意义:表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小. (2)决定因素:由电源本身特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路也无关. (3)电源极性:在电源内部正电荷集聚端为正极,负电荷集聚端为负极. (4)电动势与电压的区别与联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压 联系 伏特(V) 伏特(V) 单位 克服电场力做功,其他形式能转化为电势能的本领,表征电源的性质 电场力做功,电势能转化为其他形式能的本领,表征电场的性质 物理意义 电动势E 电压U 物理量比较内容 2.电池的串联和并联:n个完全相同的电池串联时,总电动势E总=nE,总内阻r总=nr;并联时E总=E,r总= . 【例1】 下列对电源电动势概念的认识正确的是(　 　) A.电源电动势等于电源两极间的电压 B.在闭合电路中,电动势等于内、外电压之和 C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电势能的本领,电源把其他形式的能转化为电势能越多,电动势就越大 D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同 B 解析:电源电动势等于电源开路时正、负极间的电压,电路闭合时由于存在内电压,电源两极间的电压小于电源电动势,A错误;在闭合电路中,电动势等于内、外电压之和,B正确;电源电动势是描述电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量,即在电路中通过一定电荷量时,电源提供的电能越多,电动势就越大,并不是电源把其他形式的能转化为电势能越多,电动势就越大,因为转化的能