1、電源:通過(guò)做功將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能勢(shì)能的裝置。 2. 電動(dòng)勢(shì): (1) 定義:非靜電力使正電荷從 移動(dòng)到 時(shí)所做的功之比。 (2) 公式: 非靜電力 閉合電路中從負(fù)極轉(zhuǎn)移到正極的電荷量 歐姆電動(dòng)勢(shì)定律 (3) 方向: 在電源內(nèi)部,(4) 的大小等于當(dāng)外部電路斷開(kāi)時(shí)兩端電壓。 相當(dāng)于非靜電力將電源內(nèi)部1C正電荷除去所做的功。 負(fù)極指向正極,負(fù)極移動(dòng)到正極。 對(duì)電源和電動(dòng)勢(shì)的理解 1、電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置。 例如,干電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,太陽(yáng)能電池將光能轉(zhuǎn)化為電能,手動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 2、非靜電力是指除靜電力以外能作用于電荷流動(dòng)的力。 (1)在電源外部的電路中,自由電荷在靜電力的作用下移動(dòng)。 靜電力做正功。 正電荷從正極流向負(fù)極,電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。 (2)電源內(nèi)部電路中,自由電荷在非靜電力的作用下移動(dòng),做正功,將正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。 3. 電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別和聯(lián)系 (1)電源電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量。 僅與電源有關(guān),與外部電路狀況無(wú)關(guān); 電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓與電源的電動(dòng)勢(shì)和電路參數(shù)無(wú)關(guān)。 (2)電動(dòng)勢(shì)的大小反映了電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,即非靜電力將單位正電荷從負(fù)極轉(zhuǎn)移到正極所做的功電源極; 電壓的大小代表電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電場(chǎng)力。 通過(guò)在不同位置之間移動(dòng)單位正電荷所做的功是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。 (3)兩者的聯(lián)系:當(dāng)電路閉合時(shí)閉合電路歐姆定律,E=UA。 電源向外界提供的電能越多,電動(dòng)勢(shì)B就越大。電動(dòng)勢(shì)就是電源C兩端的電壓。電源的電動(dòng)勢(shì)與外部電路有關(guān)。 外電路的電阻越大,電動(dòng)勢(shì)D越大。電源的電動(dòng)勢(shì)越大,其將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的能力也越大。 分析:電源提供的電能除了與電動(dòng)勢(shì)有關(guān)外,還與輸出電流、通電時(shí)間有關(guān),故A錯(cuò)誤; 只有當(dāng)外部電路開(kāi)路時(shí),電動(dòng)勢(shì)才等于電源兩端的電壓,所以B是錯(cuò)誤的; 電源的電動(dòng)勢(shì)是由電源本身的性質(zhì)決定的,與有無(wú)外部電路無(wú)關(guān),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤; 電動(dòng)勢(shì)反映了電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的能力。 物理量,故選項(xiàng)D正確。 答案:D2. 鉛酸電池的電動(dòng)勢(shì)為2V,這意味著(A.每通過(guò)電路1C的電荷,電源將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。B.無(wú)論是否連接到外部電路與否,電池兩極之間的電壓為2J化學(xué)能。D.電池比干電池更能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(電動(dòng)勢(shì)為1。
5 分析:根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義和表達(dá)式E=非靜電力移動(dòng)1C電荷所做的功W=qE=12J。 從函數(shù)關(guān)系可以看出,2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 A正確,C錯(cuò)誤。 當(dāng)電池不與外部電路連接時(shí),電池兩極之間的電壓等于電動(dòng)勢(shì)。 但如果接外部電路,則兩極之間的電壓將小于電動(dòng)勢(shì),因此選項(xiàng)B不正確。 電動(dòng)勢(shì)是描述電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的能力的物理量。 E電池干電池=1.5V,故D正確。 答案:AD1。 閉路歐姆定律 (1) 內(nèi)容:閉路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與內(nèi)、外電路的電阻之和成正比 (2) 公式成正比和反比2、電路端電壓與外電阻的關(guān)系 (1)一般情況:根據(jù)U=IR=當(dāng)R增大時(shí),特殊情況下U(2)增大 3、路端電壓與電流的關(guān)系 (1)關(guān)系式:U= (2) 圖形表示如圖7-2-1所示。 E-Ir4. 閉合電路的幾種功率 (一)電源的總功率 1、電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系。 若外部電路為純電阻電路,則電源的輸出功率 (1) 當(dāng) R = r(內(nèi)外電阻相等)時(shí),電源的輸出功率最大 P (2) 當(dāng) Rr 當(dāng) R 時(shí)增大,輸出功率越來(lái)越小。 (3)當(dāng)Rr時(shí),輸出功率隨著R的增大而變得越來(lái)越大。 與R的關(guān)系如圖7-2-2所示。 2、電源的效率R越大,η越大。 當(dāng)R=r時(shí),P最大:eta=50%。 3、圖7-2-3所示電路中,R為可變電阻,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。
設(shè)電流表 A 的讀數(shù)為 I,電壓表 V 的讀數(shù)為 UA I 變大,U 變小 B. I 變大,U 變大 C. I 變小,U 變大 D. I 變小,U 變小。 分析:根據(jù)題分析,整個(gè)電路的連接形式是電阻R串聯(lián)到電源上; 電壓表測(cè)量路端電壓U,電流表測(cè)量流經(jīng)電阻R的支路電流。 當(dāng)滑動(dòng)壓敏電阻的觸點(diǎn)向a端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)壓敏電阻接入電路的電阻變小閉合電路歐姆定律,串聯(lián)再并聯(lián)的R的電阻變小,則與R串聯(lián)的總電阻也變小變小,即外電路總電阻變小。 根據(jù)閉路歐姆定律:主電路中的總電流I變大,電路端電壓U變小,因此電壓表的讀數(shù)變小; 因?yàn)橹麟娐分谐噪娏鱅的電壓變大,而總路端的電壓變小,所以R支路的電壓變小,所以流過(guò)電流表的電流變小,所以正確的本題答案為D。答案:D4。 根據(jù)電池的輸出功率P=IU,被測(cè)電池組的輸出功率P隨外接電阻R的變化曲線如圖7-2-4所示。 求:(1)被測(cè)電池組內(nèi)組r; (2)電動(dòng)勢(shì)E。分析:由P=45.0W,可計(jì)算出E=305。 如圖7-2-5所示,A、B是兩個(gè)獨(dú)立電源的端電壓與流過(guò)的電流I的關(guān)系圖。 下列說(shuō)法正確的是(當(dāng)它們的外部電阻相等時(shí) B. 電流 當(dāng)兩者均為 I 時(shí),兩個(gè)電源的內(nèi)部電壓相等。 C. 電源 A 的電動(dòng)勢(shì)大于電源 A 的電動(dòng)勢(shì)電源BD的內(nèi)阻 電源A的內(nèi)阻小于電源B的內(nèi)阻 分析:當(dāng)U、A、B的外阻相等時(shí),A正確;根據(jù)UI圖像可得可見(jiàn)r,選項(xiàng)C正確答案:交流電與滑動(dòng)變阻器R連接構(gòu)成電路如圖7-2-6所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭從中點(diǎn)滑動(dòng)到b端時(shí),哪一個(gè)下列說(shuō)法正確的是 A. 電壓表和電流表讀數(shù)均增加 B. 電壓表和電流表讀數(shù)均減少 C. 電壓表讀數(shù)增加,電流表讀數(shù)減少 D. 電壓表讀數(shù)減少,電流表讀數(shù)增加 分析:可見(jiàn)由電路圖可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)向b端滑動(dòng)時(shí),與電路相連的電阻值變大,導(dǎo)致整個(gè)電路的外接電阻R變大。 電路端子處的電壓,即電壓表的讀數(shù)變大,R增大,然后根據(jù)I=可以得出,通過(guò)R的電流增大,即電流表的讀數(shù)增大,所以A項(xiàng)是正確的。 答:電路A的動(dòng)態(tài)分析方法(1)程序法基本思想:電路結(jié)構(gòu)的變化,R的變化,R的變化 R的變化 U端的變化 固定分支改變分支。 (2)極限法:即通過(guò)將壓敏電阻的滑動(dòng)端分別滑動(dòng)到兩個(gè)極端來(lái)討論壓敏電阻滑動(dòng)引起的電路變化問(wèn)題。 1-1中在某個(gè)控制電路中,需要連接如圖7-2-7所示的電路,該電路主要由具有電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電源以及定值電阻R組成。有紅、綠兩個(gè)指示燈。 當(dāng)電位器觸頭從弧形碳膜中點(diǎn)逆時(shí)針滑動(dòng)至a端時(shí),下列哪種說(shuō)法是正確的(兩個(gè)指示燈都變亮B.L兩個(gè)指示燈都變暗C.L變暗D) L變亮分析:當(dāng)電位器的觸點(diǎn)從弧形碳膜中點(diǎn)逆時(shí)針滑動(dòng)到a端時(shí),與電位器相連的電路的電阻減小,根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn),可以看出電路中的總電阻減小,根據(jù)電路的歐姆定律,主電路電流增大,內(nèi)阻共享電壓增大,電路端電壓減小,L功率減小并變暗。 B正確答案:B1-2(2009廣東物理,10)如圖7-2-8所示,一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E且無(wú)內(nèi)阻的電源接三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻器。 只要閉合開(kāi)關(guān)S,三個(gè)燈泡即可正常工作。 如果再次閉合開(kāi)關(guān)S,電源輸出功率減小 B. L 上消耗的功率增加 C. 通過(guò) R 的電流增加 D. 通過(guò) R 的電流增加 分析:電源不計(jì)內(nèi)阻,其輸出電壓等于電動(dòng)勢(shì)。
閉合時(shí),電路的外接電阻變小,電路電流變大,因此電源的輸出功率變大,所以電源的輸出功率應(yīng)該變大,錯(cuò); 因?yàn)椴⒙?lián)部分兩端的電壓在閉合時(shí)變大,所以變小,消耗的功率變小,通過(guò)的電流也變小。 答:如圖7-2-9所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R=7.5Ω,電容器電容C=4μF。 開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的,現(xiàn)在開(kāi)關(guān)S閉合,直到電路穩(wěn)定。 在此過(guò)程中有多少電量通過(guò)電流表? 分析:S斷開(kāi),C相當(dāng)于開(kāi)路,R=1210-6C,a板帶正電,b板帶負(fù)電。 S閉合,C兩端電壓為R = 7. 210-6 C。a板帶負(fù)電,b板帶正電。 相應(yīng)地,通過(guò)電流表的電量ΔQ = Q + Q′ = 1.9210-5 答案:1.9210-5