闭合电路欧姆定律新人教 选修.pptx
2.72.7闭合电路闭合电路欧姆定律欧姆定律第1页/共51页教学目标（一）知识与技能1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。第2页/共51页（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。重点1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系难点路端电压与负载的关系 教具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑 第3页/共51页2.7 2.7 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律（第一课时）（第一课时）选修3-1 第二章第4页/共51页ErSRAB闭合电路外电路内电路I一、提出问题第5页/共51页部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律:导体中的电流导体中的电流I跟导体两端的电压跟导体两端的电压U成正比，成正比，跟导体的电阻跟导体的电阻R成反比成反比IRU一、提出问题第6页/共51页闭合电路内电路ErSRAB外电路I一、提出问题第7页/共51页二、建立模型问2：如图，R与r有何电路连接关系？流过二者电流大小有何关系？问1：电源在电路中起何作用？描述电源性能有哪些重要参数？有何物理意义？IErSRABI第8页/共51页问3：闭合电路中电势如何变化？二、建立模型ABCDRE,r化学反应层第9页/共51页B BD DA AC CABCDRE,rABR二、建立模型第10页/共51页思考：我们可以选择从哪个角度入手更方便研究闭合电路中电流I与哪些因素有关？三、解决问题IErSRABI研究问题切入的角度：功与能的关系第11页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：1：闭合开关S后，电路电流为I，则在t时间内，电源内部非静电力做了多少功？能量如何转化？其电势如何变化？IErSRABI第12页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：2：那这些电能又在哪些地方发生了能量转化？IErSRABI第13页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：3：在外电路中，正电荷在恒定电场作用下，从正极向负极移动的方向就是电流的方向，那么t 时间内静电力对其做了多少功？能量如何转化？IErSRABIU第14页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：4：若外电路为纯电阻电路，电阻为R,则电流在t时间内做功将全部转化为哪种形式的能量？转化了多少？IErSRABI第15页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：5：是否全部的电能都在外电路发生了能量转化？为什么？IErSRABI第16页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：6：电流在通过内电路时，由于电源有内阻，电荷会与离子发生撞击，受到阻碍作用，所以在此有 电能转化成内能。若在t 时间内在电源内部电流做功产生了多少焦耳热？IErSRABI第17页/共51页情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。三、解决问题思考与讨论：7：W非=EIt，Q外和Q内三者之间有何关系？为什么？W非=EIt=Q外+Q内IErSRABI第18页/共51页四、总结规律1.W非=EIt=Q外+Q内2.EIt=I2Rt+I2rt3.EI=I2R+I2r4.E=IR+Ir5.E=U外+U内6.I=E/(R+r)1、2、3三式反应了闭合电路中的什么规律？能量守恒根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。第19页/共51页四、总结规律1.W非=EIt=Q外+Q内2.EIt=I2Rt+I2rt3.EI=I2R+I2r4.E=IR+Ir5.E=U外+U内6.I=E/(R+r)4、5二式反应了闭合电路中的什么规律？能量守恒第20页/共51页B BD DA AC CABCDRE,r（1 1）在）在外电路外电路中，中，沿电流方向电势沿电流方向电势降低。降低。（2 2）在）在内电路内电路中，中，一方面，存在内阻，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电低；另一方面，沿电流方向存在电势流方向存在电势“跃跃升升”。第21页/共51页四、总结规律1.W非=EIt=Q外+Q内2.EIt=I2Rt+I2rt3.EI=I2R+I2r4.E=IR+Ir5.E=U外+U内6.I=E/(R+r)4、5二式反应了闭合电路中的什么规律？能量守恒外电路电势降低，内电路电势外电路电势降低，内电路电势“升中有降升中有降”电动势等于内外电路电势降落之和电动势等于内外电路电势降落之和第22页/共51页四、总结规律1.W非=EIt=Q外+Q内2.EIt=I2Rt+I2rt3.EI=I2R+I2r4.E=IR+Ir5.E=U外+U内6.I=E/(R+r)6式反应了闭合电路中的什么规律？能量守恒闭合电路欧姆定律：闭合闭合电路欧姆定律：闭合闭合电路中闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、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。外电路的电阻之和成反比。第23页/共51页、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动、表述：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势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比、对、对纯电阻电路纯电阻电路 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律说明：说明：2 2、是外电路上总的电势降落，习惯上叫是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端路端电压电压.3 3、是内电路上的电势降落，习惯上叫是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压内电压.1 1、第24页/共51页五、课堂练习1、一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15A,接13电阻时，通过电源的电流为0.10A,求电源的电动势和内阻。第25页/共51页五、课堂练习2、小张买了一只袖珍小电筒，用的是两节小的干电池。他取出电筒中的小灯泡，看到上面表明“2.2V 0.25A”字样。小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算了产品设计者设定的每节干电池的内阻参数。如果小张判断是正确的，那么，所设定的每节干电池的内阻是多少？第26页/共51页第27页/共51页abcdab2 2第28页/共51页bdacababcd3 3第29页/共51页bdacababcd4 4第30页/共51页ababbdca5 5bdca第31页/共51页2.7 2.7 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律（第二课时）（第二课时）路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系第32页/共51页观察:当外电路电阻增大（或减少）时，电流怎样变化？路端电压如何变化？E、rsR1AVR0一、实验演示R I UR I U负负载载负负载载负负载载第33页/共51页分析:明确哪些物理量变化？哪些物理量不变？E、rsR1AVR0一、实验演示路端电压路端电压:闭合电路闭合电路欧姆定律欧姆定律:R R增大，增大，R R减小，减小，电流减小，电流减小，路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大，路端电压减小路端电压减小第34页/共51页二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R R增大，增大，R R减小，减小，路端电压路端电压:电流减小，电流减小，路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大，路端电压减小路端电压减小E、rsRAV第35页/共51页二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压路端电压路端电压:、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时（1 1）外电路）外电路断路断路时时E、rAVE、rAV断路时的路端电压等于电源电动势第36页/共51页二、路端电压与负载的关系说一说:一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，在插上电炉、电热水壶等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又变亮起来。在一些供电质量不太好的地区更为严重。尝试去解释一下这种现象。第37页/共51页二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/O讨论：1、外电路断开的状态对应于图中的哪一点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？E=v第38页/共51页二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/OE=v讨论：2、电动势E的大小对图像有什么影响？在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的电动势电动势E E 第39页/共51页二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/OE=vI I短.讨论：3、电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样读出这时电流大小？在在横轴横轴上的上的截距截距表示电表示电源的源的短路电流短路电流第40页/共51页二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/OE=vI I短.讨论：4、r的大小对图像有什么影响图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，图线倾斜得，内阻越大，图线倾斜得越厉害越厉害第41页/共51页、电源的外特性曲线、电源的外特性曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 (1)(1)图象的函数表达图象的函数表达 在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的短路电流短路电流图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，内阻越大，图线倾斜得越厉害图线倾斜得越厉害在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示电源表示电源的的电动势电动势E E (2)(2)图象的物理意义图象的物理意义UIOEI短二、路端电压与负载的关系第42页/共51页1 1、在如图所示电动势为、在如图所示电动势为V V的的电源电源跟一个阻值跟一个阻值R=9R=9的电阻接成闭的电阻接成闭合电路合电路,测得电源两端电压为测得电源两端电压为1.8V1.8V,求电源的内电阻求电源的内电阻.r=1r=1E、rRV三、课堂练习第43页/共51页2 2、如图，、如图，1 1=2828,2 2=1818,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时,电流表读数电流表读数I I1 1=0.4A;=0.4A;当开关处于位置当开关处于位置2 2时时,电流表读数电流表读数I I2 2=0.6A=0.6A.求电源的求电源的电动势电动势E E和和内电内电阻阻r.r.E=3V E=3V r=1r=1sE、rR1AR212三、课堂练习第44页/共51页3、如图所示，当滑动变阻器的滑动点P向右移动时，电流表、电压表的示数将如何变化？E、rR1AVR2R3P三、课堂练习第45页/共51页E=12VE=12Vr=2r=24 4、如图，、如图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时电压断开时电压表的读数为表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭合时电闭合时电压表的读数为压表的读数为1.2V1.2V则该电源的电动则该电源的电动势和内电阻分别为多少势和内电阻分别为多少?E、rsRV三、课堂练习第46页/共51页0.50.55 5、如图是某电源的路端电压、如图是某电源的路端电压U U随干路电流随干路电流I I的变化图象的变化图象,由图象可知由图象可知,该电源的电动该电源的电动势为势为 V,V,内阻为内阻为 U/VI/AO1232463 3三、课堂练习第47页/共51页6 6、有两节电池、有两节电池,它们的电动势分别为它们的电动势分别为E E1 1和和E E2 2,内电阻分别为内电阻分别为r r1 1和和r r2 2.将它们分别连将它们分别连成闭合电路成闭合电路,其外电路的电流其外电路的电流I I和路端电和路端电压压U U的关系如图所示的关系如图所示,可以判定可以判定()()ABABUIO12A.A.图象交点所示状态图象交点所示状态,两电路的外电阻相等两电路的外电阻相等B.EB.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2C.C.图象交点所示状态图象交点所示状态,两电路的电阻相等两电路的电阻相等D.ED.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2三、课堂练习第48页/共51页7.A7.A灯与灯与B B灯电阻相同，当变阻器滑片向下灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是确的是()()A A、A A、B B灯都变亮灯都变亮B B、A A、B B灯都变暗灯都变暗C C、A A灯变亮，灯变亮，B B灯变暗灯变暗D D、A A灯变暗，灯变暗，B B灯变亮灯变亮BE、rsRBA三、课堂练习第49页/共51页第50页/共51页谢谢您的观看！第51页/共51页
