12.2.1闭合电路的欧姆定律(电动势电势和能量分析)课件高二上学期物理人教版

§12.21闭合电路的欧姆定律(电动势、电势和能量分析)第十二章

电能能量守恒定律课前练.如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一个质量为

m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度

v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是

I=5.0A和

U=110V,重物P上升的速度

v=1.0m/s.已知重物的质量

m=45kg(g取10m/s2).求:(1)电动机线圈的电阻R(2)电动机正常工作时的效率？4Ω；%一、电功和电功率二、电热和热功率1.电功

W＝UIt

1.电热Q＝I2Rt3.适用于一切电路

三、电路中的能量转化3.适用于一切电路

总结：电动机问题知识回顾：电路中的能量转化知识回顾：电流的形成(1).自由电荷的定向移动形成电流

金属导体中:自由电子;电解液:正、负离子(2).导体中的自由电子在电场力作用下,从低电势点向高电势点运动。(3).能把电子从A搬运到B的装置。(4).保持导体两端的电势差(电压),

使电路存在持续的电流。一、电动势正电荷定向移动的方向金属导体为了描述方便，本节课按电流是由正电荷定向移动形成的进行讨论。（负电荷定向移动的反方向）一、电动势电流的方向：外电路内电路由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路（closedcircuit）。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路一、电动势课堂探究一：(1).内电路和外电路中的电场分别是怎样的？(2).正电荷在外电路和内电路分别受哪些力，做什么运动？(3).在电源内部，正电荷只在静电力作用下，

能从负极移动到正极吗？(4).结合生活实际猜想一下，电源可能通

过哪些作用(力)把从外电路移动到负极的

正电荷经过电源内部不断地搬运至正极？(5).电源的这种能力是怎么来的呢？该过程

可能存在哪些能量转化？一、电动势手摇发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能。发电机化学电池在化学电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能。从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。一、电动势课堂探究二：1.不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领相同吗？3.如何去衡量电源的这种本领的强弱？怎样去描述？2.如何比较不同抽水机抽水的本领？一、电动势1.抽水机增加水的重力势能2.电源增加电荷的电势能不同的抽水机抽水的本领(举起高度)不同，使单位质量的水所增加的重力势能不同不同的电源非静电力做功的本领不同，使单位正电荷所增加的电势能不同类比：抽水机和电源2.定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势3.定义式：W非：非静电力做的功q

：电荷量4.单位：伏特（V）1V=1J/C1.物理意义：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

一、电动势思考:(1).电动势是矢量还是标量？(2).电池越大电动势就越大吗？电动势的大小与哪些因素有关？9V3V12V各种各样的电池电动势由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关。对于常用的干电池来说，电动势跟电池的体积无关。200V6V2.定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势3.定义式：W非：非静电力做的功q

：电荷量4.单位：伏特（V）1V=1J/C5.标量1.物理意义：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6.特点: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。

一、电动势总结：电动势E与电压U的区别1.两个公式中W分别表示什么力做功?

2.能量是如何转化的?分别描述谁的特性？其他形式能量转化为电势能，E反映电源的特性电势能转化为其他形式能量，U反映电场的特性

W表示电源内部非静电力做的功W表示电源外部电场力做的功

课堂探究三：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,请思考：(1).在外电路中，电势怎样变化？

电压和电流满足什么关系？(2).在内电路中，电势怎样变化？(3).两种情况下电源两端的电压相等吗？二、闭合电路欧姆定律及其能量分析化学反应层2.电源1.电流3.电势二、闭合电路欧姆定律及其能量分析RrEU外U内φ高φ低EE=

U外+

U内二、闭合电路欧姆定律及其能量分析U外U内E结论：E=U外+U内E负载r++

电流+电势电路中电势降落关系二、闭合电路欧姆定律及其能量分析课堂探究四：电源电动势为E,内阻为r,与一个负载接成闭合电路,设负载两端电压为U,电路中电流为I,通电时间为t(1).电源内部非静电力做了多少功？能量如何转化？(2).这些电能在哪些地方转化成其他形式能量？其他形式能电能其他形式能非静电力做功电流做功W非＝qE=EItEIt=

UIt+I2rtE=U+Ir即E

=U外+U内二、闭合电路欧姆定律及其能量分析(3).如果外电路是纯电阻电路,那么电流I跟电源电动势E及内阻r、外电路电阻R之间会有怎样的关系呢？

E=IR+Ir二、闭合电路欧姆定律及其能量分析(一)、闭合电路欧姆定律1.内容：闭合电路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2.公式：（任何电路）（纯电阻电路）（任何电路）

E=U外+IrE

=U外+U内二、闭合电路欧姆定律及其能量分析

(1).U内=Ir

是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压3.说明：

(2).U外

是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压E

=U外+U内二、闭合电路欧姆定律及其能量分析解释现象：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？

教材第88页[例3]在如图所示的电路中，R1＝20.0Ω，R2＝10.0Ω，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I1＝0.20A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数为I2＝0.30A，求电源的电动势和内电阻．6V

10Ω系统集成第126页一、电动势：

W表示电源内部非静电力做的功,其他形式能量转化为电势能,E反映电源的特性W表示电源外部电场力做的功,电势能转化为其他形式能量,U反映电场的特性课堂小结：闭合电路的欧姆定律(电动势、电势和能量分析)二、闭合电路欧姆定律1.内容：闭合电路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2.公式：（任何电路）（纯电阻电路）（任何电路）

E=U外+IrE

=U外+U内

；教材第88页5．现有电动势为、内阻为的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个正常工作电压为、工作电流为的小灯泡供电．问：（1）最少需要用几节这种电池？（2）电路还需要一个定值电阻来分压，请计算这个电阻的阻值．（1）最少需要用5节这种电池；（2）电路还需要一个阻值为10Ω的定值电阻分压6．图是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，车灯会变暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。请分析以上现象发生的原因。

当汽车启动开关S闭合时，电动机与车灯并联，电路总电阻变小，总电流变大，则降在r上的电压变大，使得车灯两端的电压变小，车灯变暗；当启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度