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第十二章 电能 能量守恒定律
12.2.1 闭合电路的欧姆定律
电动势
教材P83
教材P85
外电路电阻称为外电阻:R
内电路电阻称为内电阻:r
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的电场力做正功还是负功?
4.什么力来克服电场力做功?电势能怎样变化?
从正极到负极
从负极到正极
负功
非静电力,电势能增加
电场力
非静电力
教材P84
干电池
发电机
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。
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。
5.电源内部的非静电力是由什么提供的?
不同的电源非静电力做功的本领不同
教材P84
1 V=1 J/C
物理意义:电源把其他形式的能转化为电能的本领
标量,但有方向:由电源的负极指向电源的正极(电源内电流方向)
电压U 电动势E
物理 意义 电场中,电场力做功, 电势能→其他形式能 电源中,非静电力做功,
其他形式能→电势能
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
联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
1.(2021·瑶海区校级期中)关于电动势E的说法中正确的是
A.电动势E的大小与非静电力所做的功W的大小成正比,与移送电荷量q
的大小成反比
B.电动势E是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关
C.电动势E是表征电源把电能转化为其他形式的能本领的物理量
D.电动势E的单位与电势差的单位相同,故两者在本质上相同
√
2.(多选)铅蓄电池的电动势为2 V,干电池的电动势为1.5 V.关于两种电池,下列说法正确的是
A.干电池能在1 s内将1.5 J的化学能转变成电能
B.铅蓄电池将1 C的正电荷从负极移至正极的过程中,2 J的化学能转变为
电能
C.铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池的大
D.铅蓄电池比干电池体积大,故电动势高
√
√
闭合电路欧姆定律
外电路:电流由正极流向负极,沿电流方向电势降低
内电路:电流由负极流向正极,由于内阻存在,电势也会沿电流方向降低
R
S
r
E
E
U内
U外
教材P86
如图为纯电阻电路,若通电时间为 t
电源内,非静电力做功(E其他→Ep):W= ;
电流做功产生内能( Ep →Q):Q外= ;内电路:Q内= ,
能量守恒定律:W= ,则有:EIt= ,
得:E= ,也可以写成:
Eq=EIt
I2Rt
I2rt
Q外+Q内
I2Rt+I2rt
I(R+r)
教材P86
闭合电路欧姆定律公式:
③ E = U外+ U内
①
② E=IR+Ir
④ U=E-Ir
纯电阻电路
一切闭合电路
能量守恒: W=Q外+Q内
EIt=I2Rt+I2rt(纯电阻电路)
路端电压U外常简写为U
教材P87
理想电压表可认为是断路理想电流表可认为是短路
短路电流: