2.6 电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律 课件-2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 两个电路中小灯泡的规格都相同，电池也相同。多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢？ 手电筒中的小灯泡能持续发光，这是因为手电筒中电源的作用，小灯泡中有持续电流而持续发光。 一、电池 常见的电池 1、如图，两个导体A、B构成一个电容器，充电后二者之间存在一定的电势差。把小灯泡L与两个导体连接起来，闭合开关，会看到什么现象？ 观察与思考： 电容器放电，由于放电电流持续的时间很短，等不到灯丝温度升高电流就停止，所以看不到灯泡发光。 如果用一个大容量的电容器，可以看到小灯泡发光，但它的亮度会慢慢减弱，直到完全熄灭。 2、如图，如果用电池替代电容器，闭合开关，会看到灯泡持续发光，这说明电路中有了持续的电流。这里电池起了什么作用？ 观察与思考： P B A — — + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ — — — 电池能保持导体两端的电势差(电压),使电路中有持续的电流. 二、电源 电动势和内阻 化学作用 电池通过化学反应，将化学能转化为电能。其他类型的电源，如光电池、发电机等，将其他形式的能（光能、机械能）转化为电能。 电磁作用 1、电源：能提供电能的装置。 像电池这样把化学能转化为电能的电源称为化学电源. 01 电源 由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路（closed circuit）。 闭合电路 2、外电路:电源外部的电路 导线、电源、用电器 1、闭合电路的结构： 3、内电路:电源内部的电路 闭合电路 02 E R S 外电路 内电路 4、路端电压： 外电路两端的电压，即电源两极的电压 1、电源外部，正电荷将怎样移动？ 2、电源内部，正电荷将怎样移动？ 3、电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？ 4、什么力来克服电场力做功？ 从正极到负极 从负极到正极 从正极指向负极 负功 非静电力 电源：通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置。 + + + + 电源 _ _ _ _ + + + + + + + 正极 负极 问题探究 03 非静电力 干电池 发电机 在干电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能； 在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。 5、电源内部的非静电力是由什么提供的？ 抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 不同的电源非静电力做功的本领不同,使单位正电荷所增加的电势能不同。 6、电源内部的能量是如何转化的？ 那么，电源的这种能力是怎么来的呢？ 1、定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。 数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 2、定义式： （W：非静电力做的功 q：电荷量） 3、单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 标量 4、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小。 5、特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路均无关。 电动势 04 6、电源的内阻: 电源的内部也是由导体组成的，所 以也有电阻,用符号r表示。 电源的电动势E与电压U一样吗？ 思考： 电压U 电动势E 物理意义 电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质 非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 定义式 U＝W/q，W为电场力做的功 E＝W/q，W为非静电力做的功 单位 伏特(V) 伏特(V) 联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值 【练习1】如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（　　） A．电池短路时，该电池输出的电流为9A B．该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能 C．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为9V D．1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能 【参考答案】D 课堂练习 【练习2】在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E＝1.0V，则关于该电池的描述正确的是（ ） A．通过1C电荷量该电池能把1.0J的太阳能转化为电能 B．单位时间内可把1.0J的太阳能转化为电能 C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号干电池的本领大得多 D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 【参考答案】A 三、闭合电路欧姆定律 活动： 探究小灯泡变暗的原因 1、如图所示连接电路，逐次闭合开关，观察随着点亮灯泡个数增加，灯泡亮度有什么变化。想一想，灯泡亮度变化的原因可能是什么？ 灯泡变暗，原因是灯泡两端分到电压减小 2、如果电源没有内阻，