【课件】闭合电路的欧姆定律+课件高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

2.闭合电路的欧姆定律第十二章 电能 能量守恒定律情境导入观看视频如果用水果给手机充电，为什么需要这么多的橙子？我们说电池没电了或者电不足，是电池的什么性质发生了变化？一、电源和电动势导入新课水能从地势高的地方落到地势低的地方，如果想让水循环流动，需要水泵再将水重新升到高处。为使电路中电荷形成稳定的电流，需要什么起到“水泵”的作用呢？类比思想一、电源和电动势交流讨论1、在一个稳定的电路中，导线和用电器组成外电路。根据所学知识分析，外电路中的电场方向是怎样的？电荷移动方向是怎样的？静电力做功是怎样的？电场方向从正极指向负极静电力做正功使得正电荷从正极移动到负极（实质是负电荷从负极移动到正极）一、电源和电动势2、在电路中，电源内部称为内电路。内电路中的电场方向是怎样的？如果形成稳定电流，内电路中电荷应该怎样移动？内电路中静电力做什么功？内电路电场方向从正极指向负极电荷要从负极移动到正极，内电路中静电力做负功一、电源和电动势3、为使电荷能够移动到正极，电源应起什么作用？电源应该对电荷做正功以克服静电力做功，使得电荷电势能增加，从负极移动到正极4、如果一个水泵能把同等质量的水抬高到更高的势能处，我们可以说这个水泵的做功本领更强。类比此情景，结合所学过的物理定义方法，我们可以怎样规定一个物理量来描述不同电源的做功本领？利用电源把单位（1C）正电荷从负极移动到正极所做的功来衡量电源做功的本领电动势一、电源和电动势梳理深化1、电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。3、表达式：2、电动势：物理学中，我们用非静电力所做的功与所移动的电荷量之比来表示电源的这种特性。4、反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。巩固提升一、电源和电动势【例1】（多选）关于电动势下列说法中正确的是 ()A在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加B对于给定电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大C电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多D电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多AC二、闭合电路欧姆定律导入新课观看演示视频，想一想：电源的电动势和内电路、外电路的电势降落有什么关系？如何从能量角度证实这一关系？二、闭合电路欧姆定律1、在一个稳定的闭合电路中，若电源的电动势为E，电路中电流为I，电源能为电路提供的总能量如何表示？交流讨论SE，rRI根据电动势的定义，非静电力做功使得其他形式的能（如化学能）转化为电路的电能，电源能为电路提供的总能量可以表示为：W总=EIt二、闭合电路欧姆定律2、若外电路的电压为U，外部电路消耗的能量如何表示？SE，rRI根据电流做功，外电路消耗的能量可以表示为：W外=UIt3、若电源内阻为r，电流经过电源时除了非静电力做功，还有哪些能量的转化，如何表示？根据焦耳定律，电流经过电源时除了其他形式的能转化为电能，同时也会消耗电能产生热量，可以表示为：Q=I2rt 二、闭合电路欧姆定律4、根据能量守恒，电路中的能量转化应该满足什么规律？若外电路是纯电阻电路，以上规律可以如何表示？根据能量守恒，电源提供的能量等于内外电路消耗能量之和，满足：守恒思想若外电路是纯电阻电路，以上规律可以表示为：SE，rRI二、闭合电路欧姆定律5、将以上方程化简，你能得到闭合电路的什么规律？从电路中电势变化的角度如何理解所得规律？SE，rRI电动势外电路电势降落内电路电势降落还可表示为：二、闭合电路欧姆定律梳理深化1、内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。纯电阻电路所有直流电路2、表达式：4、适用范围：3、其他表达式：巩固提升二、闭合电路欧姆定律【例2】如图所示，R114，R29，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I10.20 A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数为I20.30 A，求电源的电动势和内电阻。解析：设电源的电动势为E，内阻为r，当开关S分别扳到1、2两个位置时，根据闭合电路欧姆定律列出方程EI1R1I1r EI2R2I2r代入数据解得E3 V，r1。三、路端电压和负载的关系导入新课图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。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？三、路端电压和负载的关系1、在如图所示的电路中，如果增大负载的电阻，电路中的电流会如何变化？依据是什么？根据 可知，外电阻变大，电路电流减小交流讨论SE，rRI负载2、电路电流减小，电路内、外电压会怎样变化，依据是什么？根据 可知，电路电流减小，内电压减小根据 可知，内电压减小，外电压（路端电压）增大三、路端电压和负载的关系3、若负载电阻趋近于无穷大，外电压会有什么特点？电路有什么特点？负载电阻趋近于无穷大，电路电流趋近于零，内电压趋近于零，外电压趋近于电动势断路SE，rRI负载4、若负载电阻为零，外电压会有什么特点？电路有什么特点？负载电阻为零，外电压为零电源短路三、路端电压和负载的关系5、根据以上分析，你能否画出路端电压和电路电流的关系图像？SE，rRI负载根据EI短UIO三、路端电压和负载的关系梳理深化1、路端电压和总电流的关系图像：斜率绝对值表示内阻纵截距表示电动势横截距表示短路电流EI短UIOr|k|=三、路端电压和负载的关系2、路端电压和负载电阻的关系：负载电阻越大，路端电压越大当负载为零时，电路短路，路端电压为0，电流最大为短路电流当负载断开时，电路断路，电流为0，路端电压数值上等于电源电动势EI短UIO巩固提升三、路端电压和负载的关系【例3】(多选)如图所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是（）A电源的电动势为50 VB电源的内阻为 C电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 D输出功率为120 W时，输出电压是30 VACD课堂小结 1 2 3电源和电动势闭合电路欧姆定律路端电压和负载关系课外拓展欧姆表测量电阻的原理就是闭合电路的欧姆定律。其内部电路设计如图所示，根据闭合电路的欧姆定律某个待测电阻的阻值对应一个固定的电流值，这样就可以用电流大小表示电阻大小。根据原理可知电流越小的部分电阻值越大，且电阻电流不成线性关系，因此欧姆表盘刻度是不均匀的。欧姆表原理