2020春新教材高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 第1节 闭合电路欧姆定律课件 鲁科版必修第三册

课标要求1 理解闭合电路欧姆定律 会使用多用电表 2 会测量电源的电动势和内阻 3 能分析和解决家庭电路中的简单问题 能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际 第1节闭合电路欧姆定律 知识点一电动势 1 内 外电路 的电路叫做内电路 的电路叫做外电路 的电阻称为外电阻 的电阻称为内电阻 2 定义 电动势在数值上等于 时两极间的电压 常用e来表示 3 单位 跟电压的单位 也是 4 物理意义 电动势是反映电源把 转化为 本领的物理量 它是电源的特征量 不同的电源 产生电能的机制是不同的 电源内部 电源外部 外电路 内电路 没有接入外电路 相同 伏特 v 其他形式的能 电能 知识点二闭合电路欧姆定律1 特点在外电路中 电流由高电势流向低电势 在外电阻上沿电流方向电势降低 电源内部由负极到正极电势升高 2 闭合电路的欧姆定律 1 内容 流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成 跟电路中内 外电阻之和成 正比 反比 知识点三路端电压与外电阻的关系1 路端电压的表达式 u 2 路端电压随外电阻的变化规律 e ir 减小 增大 增大 减小 0 e 电源电动势 思考判断 1 如图甲所示 电压表测量的是外电压 电压表的示数小于电动势 2 如图乙所示 电压表测量的是内电压 电压表的示数小于电动势 3 外电阻变化可以引起内电压的变化 从而引起内电阻的变化 4 外电路的电阻越小 路端电压就越大 5 电源断路时 电流为零 所以路端电压也为零 核心要点 对电动势的理解 要点归纳 1 对电动势的理解 1 电动势的物理意义 它反映了电源把其他形式的能转化为电能本领的大小 是电源的属性 与电源的体积 外电路无关 2 电动势的粗略测量 e的数值等于没有接入外电路时电源正 负两极间的电压 可以用阻值较大的电压表直接接在正 负极两端粗略测量 其示数近似为电源电动势e 2 电动势与电压的区别 提示 在电池中 非静电力是化学作用 它将化学能转化为电势能 在发电机中 非静电力是电磁作用 它将机械能转化为电势能 试题案例 例1 多选 关于电源的电动势 下面说法正确的是 a 电源的电动势就是电源两极间的电压b 电动势越大的电源 将其他形式的能转化为电能的本领越大c 电动势的数值等于内 外电路电压之和d 电动势只由电源性质决定 与外电路无关 解析电动势等于电源没有接入外电路时两极间的电压 当电源接入外电路时 电源有内电压 电源两极间的电压小于电动势 故a错误 电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小 电动势越大 将其他形式的能转化为电能的本领越大 故b正确 根据闭合电路欧姆定律知 电动势的数值等于内 外电路电压之和 故c正确 电动势由电源性质决定 与外电路无关 故d正确 答案bcd 针对训练1 下列关于电源电动势的说法中正确的是 a 在某电池的电路中 每通过4c的电荷量 电池提供的电能是2j 则该电池的电动势是2vb 电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势c 电源的电动势与电压的单位相同 但与电压有本质的区别d 电源的电动势越大 电源所能提供的电能就越多 解析由电动势的定义式得电池电动势为0 5v 所以a项错误 电源电动势等于电源断路时电源两端的电压 所以b错误 电源电动势是描述非静电力做功本领的物理量 而电压是电路中两点的电势差 所以c项正确 电源提供能量的多少 不仅与电动势有关还与通过的电荷量有关 所以d项错误 答案c 要点归纳 闭合电路欧姆定律的表达形式 核心要点 闭合电路欧姆定律 试题案例 例2 在如图所示的电路中 r1 20 0 r2 10 0 当开关s扳到位置1时 理想电流表的示数为i1 0 20a 当开关s扳到位置2时 理想电流表的示数为i2 0 30a 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 当开关分别置于1 2两个位置时 根据闭合电路欧姆定律列出方程e i1r1 i1r e i2r2 i2r 代入数据解之得e 6v r 10 答案6v10 闭合电路问题的求解方法 1 分析电路特点 认清各元件之间的串 并联关系 特别要注意电压表测量哪一部分的电压 电流表测量哪个用电器的电流 2 求干路中的电流 若各电阻阻值和电动势都已知 可用闭合电路欧姆定律直接求出 也可以利用各支路的电流之和来求 3 应用闭合电路欧姆定律解决问题时 应根据部分电路欧姆定律和电路的串 并联特点求出部分电路的电压和电流 针对训练2 在如图所示的电路中 r1 9 r2 5 当a b两点间接理想的电流表时 其读数为0 5a 当a b两点间接理想的电压表时 其读数为1 8v 求电源的电动势和内电阻 解析当a b两点间接理想的电流表时 r1被短路 回路中的电流i1 0 5a 由闭合电路欧姆定律得e i1 r2 r 代入数据得e 0 5 5 r 当a b两点间接理想的电压表时 回路中的电流 由闭合电路欧姆定律得e i2 r2 r1 r 代入数据得e 0 2 14 r 联立 得e 3v r 1 答案3v1 要点归纳 1 外电阻的两类变化引起的相应变化 1 核心要点 路端电压与外电阻的关系 说明 电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压 2 说明 由于电源内阻很小 所以短路时会形成很大的电流 为保护电源 绝对不能把电源两极直接连接 2 电源的u i图像 1 图像的函数表达式 u e ir 2 图像表示 电源的外电路的特性曲线 路端电压u随电流i变化的图像 如图所示 试题案例 例3 对于电动势和内阻确定的电源的路端电压 下列说法正确的是 i u r分别表示干路电流 路端电压和外电阻 a u随r的增大而减小b 当r 0时 u 0c 当电路断开时 i 0 u 0d 当r增大时 u也会增大答案bd 例4 电路图如图甲所示 若电阻r阻值未知 电源电动势和内阻也未知 电源的路端电压u随电流i的变化图线及外电阻的u i图线如图乙所示 求 1 电源的电动势和内阻 2 电源的路端电压 3 电源的输出功率 2 由图可知路端电压是3v 3 电源的输出功率p ui 3 1w 3w 答案 1 4v1 2 3