2018-2019学年高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3-1.ppt

7 闭合电路的欧姆定律,1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 2知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和 3理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题 4理解路端电压与电流(或外电阻)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 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,教学目标,【重点】 (1)闭合电路的欧姆定律 (2)路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示及图线表示 【难点】 (1)电动势的概念 (2)路端电压与电流(或外电阻)的关系,重点难点,本节内容包括闭合电路欧姆定律、路端电压与负载的关系闭合电路欧姆定律是本节也是本章的重点知识应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载的关系是本节的难点，要注意提高学生运用闭合电路欧姆定律分析解决问题的能力物理科学作为培养未来公民科学素养的一个核心课程，仅仅重视知识的传授是不够的，授人以鱼，不如授人以渔因此，在教学中应该转变观念，从单纯的要求学生掌握知识点，过渡到培养学生的能力而科学探究能力正是其中重要的组成部分本节课按照历史上当年欧姆发现欧姆定律的思路，引导学生通过探究实验利用数学知识描述物理规律.,教学建议,【导入一】 家里的手电筒不亮了，小明拿出里面的电池一看，有一节已经软得不能用了，另一节还很硬小明对妈妈说：“给我一元钱，我去买电池”妈妈说：“一元去买电池够吗？上一次我买时，花了两元”小明说：“买一节就够了，另一节还能用”小明的做法对吗？,新课导入,【导入二】 复习提问： 当电源不接外电路时(开路时)，非静电力与静电力有什么关系？当电源接上外电路时，电源内部的非静电力与电场力是什么关系？在电源内部非静电力做的功与在外电路中电场力做的功是什么关系？,新课导入,归纳总结学生的回答： 当电源不接外电路时，在电源内部非静电力与电场力平衡，电荷不移动，正、负极间保持一定的电势差静电场中的电势差等于静电力将电荷量为 q 的正电荷从高电势处(正极)移到低电势处(负极)静电力做的功W电与电荷量 q 的比值，即 U .电源的电动势等于非静电力将电荷量为 q 的正电荷从电源负极移向电源正极的过程中非静电力所做的功W非与电荷量 q 的比值，即 E .既然此时非静电力与静电力平衡，则电源的电动势等于电源不接外电路时(开路时)正、负极间的电势差，即EU断,新课导入,当电源接上外电路时，在外电路正电荷从电源正极向负极移动，静电力做正功；在电源内部正电荷从电源负极移向正极，正电荷所受的非静电力大于静电力，合力的方向是从负极指向正极此时在电源内部非静电力反抗静电力所做的功，大于在外电路中静电力所做的功从能量转化的角度看，在电源内部非静电力反抗静电力所做的功是其他形式的能转化为电能的量度；在外电路中静电力所做的功是电能转化为其他形式的能的量度也就是说在电源内部“产生”的电能，大于在外电路中“消耗”的电能多余的能量哪里去了呢？,新课导入,闭合电路的组成,知识必备,知识点一,内电路,1.闭合电路是指由电源和 及导线组成的完整的电路. 2.内电路:如图2-7-1所示, 内部的电路叫内电路, 的电阻叫内电阻. 3.外电路:电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻.,用电器,电源,图2-7-1,1.内容:闭合电路的电流跟电源的 成正比,跟 成反比. 2.表达式: . 3.适用条件:外电路为 电路.,闭合电路的欧姆定律,知识必备,知识点二,电动势,内、外电路的电阻之和,纯电阻,路端电压与负载的关系,知识必备,知识点三,E-Ir,(2)图像(U-I图像):如图2-7-2所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示 ,斜率的绝对值表示 .,知识必备,电动势E,电源内阻r,图2-7-2,想一想闭合电路是由哪几部分组成的?如何从能量的角度推导得出闭合电路的欧姆定律?要测定电源电动势和内阻,至少需要建立几个方程?,学习互动,闭合电路的欧姆定律的应用,考点一,要点总结,学习互动,学习互动,例1 如图2-7-3所示,电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,电阻R1=R2,当开关S1闭合、S2断开时,通过电源的电流为1 A.当开关S1、S2都闭合时,求通过电源的电流和路端电压.,图2-7-3,学习互动,想一想对给定的电源,E、r均为定值,外电阻增大时,电路中的电流如何变化?路端电压如何变化?,学习互动,电路的动态分析,考点二,要点总结,学习互动,学习互动,例2 如图2-7-4所示电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向b端移动时( ) A.电压表V的读数变大,电流表A的读数变小 B.电压表V和电流表A的读数都变大 C.电压表V和电流表A的读数都变小 D.电压表V的读数变小,电流表A的读数变大,图2-7-4,学习互动,答案 A 解析 滑动变阻器的滑片向b端移动时,接入电路的电阻增大,电路的总电阻增大,总电流I减小,路端电压U=E-Ir增大,R2、R3两端的电压U=E-I(r+R1)增大,R2支路的电流I2增大,则R3支路的电流I3=I-I2减小,故选项A正确.,想一想当外电路的电阻变化时,电源的总功率、内耗功率和输出功率分别如何变化呢?,学习互动,电源功率的计算,考点三,要点总结,学习互动,图2-7-5,学习互动,例3 如图2-7-6所示,电源的电动势是6 V,内阻是0.5 ,小电动机M的线圈电阻为0.5 ,限流电阻R0=3 ,闭合开关,理想电压表的示数为3 V,试求: (1)电源的总功率和输出功率; (2)电动机消耗的功率和输出的机械功率.,图2-7-6,学习互动,学习互动,图2-7-7,学习互动,【变式】 电路图如图2-7-8甲所示,图乙中的图线是电路中电源的路端电压随电流变化的关系图像,滑动变阻器的最大阻值为15 ,定值电阻R0=3 . (1)当R为何值时,R0消耗的功率最大?最大值为多少? (2)当R为何值时,电源的输出功率最大?最大值为多少?,学习互动,图2-7-8,学习互动,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,自我检测,1.(闭合电路欧姆定律)电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电,关于路端电压,下列说法正确的是 ( ) A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变 B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大 C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小 D.若外电路断开,则路端电压为零,答案 C 解析 路端电压U=IR=E-Ir,因为I增大时,R减小,所以不能用U=IR判断路端电压的变化情况,根据U=E-Ir可知,当I增大时,路端电压减小,所以选项A、B错误,C正确;当外电路断开时,路端电压为E,选项D错误.,自我检测,2.(闭合电路欧姆定律的计算)一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r为 ( ) A.E=2.4 V,r=1 B.E=3 V,r=2 C.E=2.4 V,r=2 D.E=3 V,r=1 ,自我检测,3.(含电容器的电路)如图2-7-9所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关,在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于静止状态,当滑动变阻器R0的滑片向左移动时,带电粒子将 ( ) A.向上运动 B.向下运动 C.静止不动 D.不能确定运动状态的变化,答案 B 解析 当滑片向左移动时,R0接入电路的电阻值变大,则R总变大,总电流变小,R两端的电压变小,电容器中的电场强度变小,所以粒子将