高中物理-《闭合电路的欧姆定律》教学课件设计

闭合电路的欧姆定律

知识预备1、部分电路欧姆定律2、串联电路增加负载，电路总电阻

并联电路增加负载，电路总电阻3、闭合电路问题引入仔细观察实验现象，思考原因。认真学习本节课，你就会得到答案哦！探究一：电动势情景导引日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5V”字样,有的标有“3.7V”字样。1.非静电力(1)定义:电源把正电荷由负极搬运到正极的力。(2)化学电池中的非静电力是化学作用,发电机中的非静电力是电磁作用。电源把正电荷由负极搬运到正极。非静电力做正功,电势能增加。2.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。1.如果把5C的正电荷从1.5V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把2C的正电荷从3.7V的手机电池的负极移到正极呢?2.是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?知识归纳

1.电动势(1)定义:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值。(3)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量。(4)决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。注意：电动势是电源的专用名词,而电压对应于内、外电路，虽然单位相同，但本质不同。

实例引导

例1(多选)关于电动势E的说法中正确的是

(

)A.电动势E的大小,与非静电力所做的功W的大小成正比,与移送电荷量q的大小成反比B.电动势E是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C.电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D.电动势E的单位与电势差的单位相同,故两者在本质上相同BC

电源的内阻

电源的内阻:电源内部也存在电阻,内电路中的电阻叫内电阻,简称内阻。探究二、闭合电路欧姆定律及其能量分析情景导引：右图为闭合电路的组成(纯电阻电路)(1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内电源非静电力做功多少?内外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?(3)闭合电路的电流I与电动势E,外电阻R和内电阻r的关系怎样?闭合电路的欧姆定律也可以写为：E=U外+U内也就是说：电源的电动势等于内外电路电势降落之和。实例引导在如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=5Ω,当a、b两点接理想的电流表时,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=0.5

A,由闭合电路欧姆定律得:E=I1(R2+r)①由闭合电路欧姆定律得:E=I2(R2+R1+r)②联立①②得:E=3

V,r=1

Ω。答案:3V

1Ω

规律方法

解决闭合电路问题的一般步骤

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应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流。③根据部分电路的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。变式训练某电路当外电路断开时,路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后其外电压降为2.4V,则可以判定该电路中电源的电动势E和内电阻r分别为(

)A.E=2.4V,r=1Ω B.E=3V,r=2ΩC.E=2.4V,r=2Ω D.E=3V,r=1ΩB探究三：路端电压随外电阻的变化规律情景导引1、在如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内电阻r=1Ω,试求当外电阻分别是1Ω、3Ω、4Ω、7Ω、9Ω时所对应的路端电压。通过数据计算,你发现了怎样的规律?2、仔细观察实验，与计算所得到的规律相同吗？3、请以电路中的电流为横轴,路端电压为纵轴,作出U-I图像结论：当外电阻R增大时，电流I减小，内电路的电势降落Ir减小，路端电压U增大。反之，当外电阻R减小时，电流I增大，内电路的电势降落Ir增大，路端电压U减小。思考：图线与纵轴的交点、与横轴交点(纵坐标从零开始)、斜率的绝对值的物理意义各是什么?图线与纵轴的交点表示电源的电动势;图线与横轴的交点表示短路电流;图线斜率的绝对值表示电源的内阻,即U=-rI+Ey=kx+b电源的内阻一般都很小，所以短路时电流很大，电流过大会导致温度过高，烧坏电源，甚至引起火灾。所以绝不允许将电源两端直接连接在一起。现在你能解决这个问题了吗？实例引导(多选)某一电源的U-I图线如图所示,由图可知(

)A.电源电动势为2VC.电源短路时电流为6AD.电路路端电压为1V时,电路中电流为5A答案:AD

变式训练(多选)某电源的路端电压与电流的关系图象如图所示,下列结论正确的是

(

)A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为