
兩個電路中小燈泡的規(guī)格都相同,電池也相同。多個并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個小燈泡暗。如何解釋這一現(xiàn)象呢?
不同的電源對電路提供的能量一樣嗎?與哪些因素有關(guān)呢?
由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路(clsed circuit)。
2.外電路:電源外部的電路
3.內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路
1.電源外部,正電荷將怎樣移動?
2.電源內(nèi)部,正電荷將怎樣移動?
3.電源內(nèi)部的正電荷受到電場力方向?電場力做正功還是負(fù)功?
4.什么力來克服電場力做功?
電源:通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
在干電池中,非靜電力是化學(xué)作用,它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能;在發(fā)電機(jī)中,非靜電力是電磁作用,它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能。
5.電源內(nèi)部的非靜電力是由什么提供的?
抽水機(jī)增加水的重力勢能
不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)不同,使單位正電荷所增加的電勢能不同。
6.電源內(nèi)部的能量是如何轉(zhuǎn)化的?
那么,電源的這種能力是怎么來的呢?
1.定義:非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功跟被搬運(yùn)的電荷量的比值。
數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。
(W:非靜電力做的功 q:電荷量)
3.單位: 伏特(V) 1 V=1 J/C
4.物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的大小。
5.特點(diǎn):由電源中非靜電力的特性決定,跟電源的體積和外電路均無關(guān)。
3.電池的容量:電池放電時能輸出的總電荷量。 單位:安·時(A·h) 毫安·時(mA·h)
2.電源的內(nèi)阻:電源的內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的,所以也有電阻,用符號r表示。
手機(jī)待機(jī)時間長短和哪個參數(shù)有關(guān)?
電路中的能量又是如何轉(zhuǎn)化的呢?
電動勢與電壓的區(qū)別與聯(lián)系
閉合電路歐姆定律及其能量分析
在外電路中,電流方向由正極流向負(fù)極。 在內(nèi)電路中,通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極,所以電流方向由負(fù)極流向正極。
內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。
1.在外電路中,沿電流方向電勢降低。
2. 在內(nèi)電路中,一方面,存在內(nèi)阻,沿電流方向電勢也降低;另一方面,沿電流方向存在電勢“躍升”(BC 和DA為化學(xué)反應(yīng)層)。
外電路電阻稱為外電阻,用R表示;內(nèi)電路電阻稱為內(nèi)電阻,用r表示;
對于閉合電路來說,內(nèi)、外電路都會出現(xiàn)電勢降低,電勢能減少。那么,電流I跟電源電動勢E即內(nèi)阻r、外電路電阻R之間會有怎樣的關(guān)系呢?
W非靜電力=qE=IEt
1.合上開關(guān),電路中有電流的同時伴隨能量的轉(zhuǎn)化,在時間t內(nèi),有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?
3.電流流經(jīng)內(nèi)電阻r時,在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能?
2.電流流經(jīng)外電阻R時,在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能?
外電路產(chǎn)生電熱為:Q外=I2Rt
內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為:Q內(nèi)=I2Rt
以上各能量之間有什么關(guān)系?
根據(jù)能量守恒定律,非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。
IEt=I2Rt+I2rt
閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,這個結(jié)論叫作閉合電路歐姆定律。
適用范圍:外電路為純電阻的電路
U外=IR是外電路上總的電勢降落;
U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上總的電勢降落;
電源電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。
閉合電路中的幾種表示形式
【練習(xí)1】(2022·福建省福州格致中學(xué)高二期中)如圖為某型號的干電池,在其外殼上標(biāo)注有“9伏”的字樣,這表示( ?。〢.電池短路時,該電池輸出的電流為9AB.該電池在單位時間內(nèi)有9J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.將該電池接入電路后,電池兩端的電壓始終為9VD.1C正電荷通過該電池的過程中,有9J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
【練習(xí)2】(2022·新疆石河子一中高二階段練習(xí))在炎熱的夏天我們可以經(jīng)??吹?,有的小朋友的太陽帽前有一小風(fēng)扇(如圖所示),該小風(fēng)扇與一小型的太陽能電池板相接,對其供電。經(jīng)測量該電池能產(chǎn)生的電動勢為E=1.0V,則關(guān)于該電池的描述正確的是( ?。〢.通過1C電荷量該電池能把1.0J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.單位時間內(nèi)可把1.0J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能C.該電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)7號干電池的本領(lǐng)大得多D.把該電池接入閉合電路后,電動勢減小
【練習(xí)3】(2022·重慶八中高二期中)鋰離子電池主要依靠鋰離子( )在正極和負(fù)極之間移動來工作。圖為常用手機(jī)鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu),某過程中 從負(fù)極脫嵌通過膈膜嵌入正極。此鋰電池的電動勢為3.7V,則此過程( ?。〢.將鋰電池接入電路,鋰電池兩端電壓為3.7VB.電池內(nèi)部電流方向從正極到負(fù)極C.在電池中電荷量的單位通常表示為kW·hD.電源內(nèi)部每搬運(yùn)一個 非靜電力做功3.7eV
【練習(xí)4】(2022·湖南·衡陽市第五中學(xué)高二學(xué)業(yè)考試)如圖所示,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,定值電阻R1=5Ω、R2=10Ω,R0為滑動變阻器。兩電表均可視為理想電表,當(dāng)滑動變阻器的滑動頭在最左端時,電壓表示數(shù)7.50V,當(dāng)滑動頭在最右端時,電壓表示數(shù)為8.25V,電流表的示數(shù)為0.45A,則( ?。〢.電源電動勢為8.80VB.電源內(nèi)阻為1.0ΩC.滑動變阻器的總阻值為10ΩD.當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值為總阻值的 時,電壓表示數(shù)8.00V
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