《金牌学案》物理粤教版必修第三册 课件16　第四章　第一节　常见的电路元器件　第二节　闭合电路的欧姆定律

现代文阅读Ⅰ把握共性之“新”打通应考之“脉”第四章闭合电路第一节常见的电路元器件第二节闭合电路的欧姆定律[学习目标]

1．识别常见元器件及其在电路中的应用，知道电动势、外电路、内电路，理解闭合电路欧姆定律．2．会运用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，能从公式和图像两个角度解决与闭合电路欧姆定律相关的物理问题．3．能用实验探究路端电压随外电阻变化的规律，学会与他人交流合作，提高科学探究能力，培养学习科学的精神．必备知识·自主预习储备知识点一识别几种常见元器件1．电阻器(1)分为阻值______的电阻器和阻值______的电阻器．(2)在电路图中，用字母“R”及符号“”表示．2．电感器(1)由____________绕成，通过____________能把外部电路的电能储存在电感器内部的______中．(2)在电路图中用字母“L”及符号“

”或“

”表示．固定可变绝缘导线电磁感应磁场3．二极管(1)在电路中，它只允许电流由____________通过，反向时______．(2)在电路图中，用字母“D”及符号“

”表示，箭头表示______电流的方向．单一方向阻断正向知识点二电路和电动势1．闭合电路：用导线把电源、用电器连成的电路叫作____________．电源外部的电路叫作_________，电源内部的电路叫作_________．2．非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从______搬运到______，在该过程中非静电力做功，使电荷的_________增加，将_____________________转化为电势能．闭合电路外电路内电路负极正极电势能其他形式的能量3．电动势(1)定义：在电源内部，非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极_______________与__________________的比值．(2)公式：E＝__________．(3)单位：______，简称：___，符号：___．(4)物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能的本领的物理量．(5)影响电动势大小的因素只有电源本身的性质．所做的功W被移送电荷q伏特伏V

4．内阻：通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫作______．提醒

(1)电动势的单位与电压的单位相同，但两者是截然不同的两个概念．(2)电动势和内阻是电源的两个重要参数．内阻知识点三闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路中的电流与电源的_________成正比，与______________________________成反比．2．表达式：_____________．3．适用条件：外电路为_______________．提醒

外电路与内电路中电流的方向是一致的，外、内电路构成了闭合回路．电动势内、外电路的电阻之和纯电阻电路

知识点四路端电压与负载的关系1．负载和路端电压：负载是外电路中的用电器，路端电压是外电路的______，有时也叫电路两端的电压．2．路端电压U与电流I的关系(1)路端电压U与电流I的函数关系式：U＝____________．(2)U-I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示_________，斜率的绝对值表示电源的______．电压E－Ir电动势内阻

增大减小无穷大零零E零

√×√√×2．填空一台发电机用0.5A的电流向外输电，在1min内有180J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为______．6V关键能力·情境探究达成日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如干电池、手机电池，它们有的标有“1.5V”字样，有的标有“3.7V”字样．(1)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？提示：(1)把5C的正电荷从1.5V干电池的负极移到正极，电势能增加了7.5J，非静电力做功7.5J；把2C的正电荷从3.7V手机电池的负极移到正极，电势能增加了7.4J，非静电力做功7.4J．(2)不是．非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关．若把相同数量的正电荷从电源的负极移到正极，非静电力做功越多，电荷获得的电势能越多，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大．可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映非静电力做功的本领．

2．电动势与电压的区别项目电动势电压物理意义不同表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领数值大小不同数值上等于将单位正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功数值上等于将单位正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功项目电动势电压决定因素不同由电源本身决定由电源、导体的电阻及导体的连接方式决定联系电路闭合：E＝U内＋U外；电路断开：E＝U外【典例1】下面对电源电动势概念的认识正确的是(

)A．电源电动势等于电源两极间的电压B．在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同√思路点拨：(1)电动势与电压虽然单位相同，但含义不同．(2)电路闭合：E＝U内＋U外．B

[电源电动势在数值上等于电路开路时电源正、负极间的电压，电路闭合时由于存在内电压，此时电源两极间的电压小于电源电动势，故A错误；在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和，故B正确；电源电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，即在电路中通过一定电荷量时，电源提供的电能越多，电动势越大，并不是电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大，故C错误；电动势和电势差意义不同，电势差是表示把电能转化为其他形式的能的本领的物理量，故D错误．]规律方法

理解电动势的三点注意(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关．(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向．(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电压降落(即内电压)．[跟进训练]1．下列关于电源电动势的说法不正确的是(

)A．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领B．在电源内部正电荷从高电势处向低电势处移动C．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不会变化√考点2闭合电路的理解及应用1．闭合电路的组成2．闭合电路欧姆定律的表达形式表达式物理意义适用条件电流与电源电动势成正比，与总电阻成反比纯电阻电路E＝I(R＋r)①E＝U外＋Ir②E＝U外＋U内③电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和①式适用于纯电阻电路②③式普遍适用【典例2】如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6V和0.4A．当S断开时，它们的示数分别改变了0.1V和0.1A，求电源的电动势和内阻．[解析]

当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路的欧姆定律得U＝E－Ir，即E＝1.6V＋0.4r，

①当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路的欧姆定律得U′＝E－I′r，即E＝(1.6＋0.1)V＋(0.4－0.1)r，

②由①②式解得E＝2V，r＝1Ω．[答案]

2V

1Ω

√

考点3路端电压与外电阻的关系1．路端电压和外电阻的关系对某一给定的闭合电路来说，电流、路端电压、内电压随外电阻的改变而改变，变化情况如下(↑表示增大，↓表示减小)．外电阻变化情况R↑R→∞R↓R→0I↓I→0I↑内电压U′＝Ir＝E－IRU′↓U′→0U′↑U′→E路端电压U外＝IR＝E－IrU外↑U外→EU外↓U外→0

注意：图像的纵坐标不从零开始时，图线与纵轴的交点仍表示电源电动势E，但图线与横轴的交点不表示短路电流．

√思路点拨：解此题关键是理解U-I图像中“截距”“斜率”的物理意义．√

规律方法

电阻的U-I图像与电源的U-I图像的区别项目电阻电源U-I图像研究对象对某一固定电阻而言，两端电压与通过的电流成正比关系对电源进行研究，路端电压随干路电流的变化关系项目电阻电源图像的物理意义

表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内电阻联系电源的电动势和内电阻是不变的，正是由于外电阻R的变化才会引起外电压U外和总电流I的变化[跟进训练]3．(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，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．当外电阻为12Ω时，电源的电流0.5AD．电流为0.4A时的外电阻是13Ω√√

提示：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量．单位：伏特，符号：V．回归本节知识，自我完成以下问题：1．电动势的物理意义是什么？单位又是什么？

2．试写出闭合电路欧姆定律的内容及其表达式．

3．试写出闭合电路中路端电压与电流的关系式及路端电压与外电阻的关系式．

题组一对电动势的理解1．下列有关电动势的说法正确的是(

)A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压C．非静电力做的功越多，电动势越大D．电动势的大小由电源内非静电力的特性决定题号135246879101112课时分层作业(十二)常见的电路元器件闭合电路的欧姆定律13√2．(多选)一组铅蓄电池的电动势为4.8V，内阻不为零，下列说法正确的是(

)A．电路中每通过1C电荷量，铅蓄电池能把4.8J的其他形式能转变为电能B．体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大C．电路中每通过1C电荷量，铅蓄电池内部非静电力做功为4.8JD．该铅蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的强题号135246879101112√题号13524687910111213√√题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213ACD

[由W＝Eq可知，电路中每通过1C的电荷量时，电池将4.8J的其他形式的能转化为电能，故A正确；电池的电动势只与电池中非静电力的特性有关，与体积无关，故B错误；电路中每通过1C的电荷量，电池内部非静电力做功为W＝Eq＝4.8J，故C正确；电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小，故D正确．]3．锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠Li＋在电池内部正极和负极之间移动来工作．图示为锂电池的内部结构，某过程中Li＋从负极向正极移动．已知某锂电池的电动势为3.6V，则(

)A．电池处于充电状态B．在锂电池内部，依靠静电力搬运Li＋C．该电池单位时间内把3.6J其他形式的能转化为电能D．该电池未接入电路时，电池两端的电压为3.6V√题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213

题组二闭合电路的理解与应用4．如图所示的电路中，电阻R＝2Ω．断开S后，理想电压表的读数为3V；闭合S后，理想电压表的读数为2V，则电源的内阻r为(

)A．1Ω B．2ΩC．3Ω D．4Ω题号135246879101112√题号135246879101112题号13524687910111213题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213

5．下列说法正确的是(

)A．电源电动势等于路端电压B．外电阻越大，内电压越大C．当外电压增大时，内电压一定减小D．无论外电路如何变化，只要电源的内阻不变，则内电压一定不变题号135246879101112√题号135246879101112题号13524687910111213

题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213

题号135246879101112√题号135246879101112题号13524687910111213√题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213

题号135246879101112√题号135246879101112题号13524687910111213

题号135246879101112√题号135246879101112题号13524687910111213√题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213AD

[由题图可知两电源的U-I图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同，交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，故A正确，C错误；又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，B错误；由题图可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，故D正确．]9．如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4V

8W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为5V．求：(1)电阻R的阻值；(2)电源的电动势和内阻．题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213[答案]

(1)5Ω

(2)6V

1Ω10．如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1Ω．当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于(

)A．1V B．1.2VC．2V D．4V题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213√题号135246879101112题号135246879101112题号13524687910111213

题号135246879101112题号135246879101112题号1352468791011121311．(多选)某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位置，实验小组设计了如图所示的电路，a、b、c、d、e是滑动变阻器上间距相同的五个位置(a、e为滑动变阻器的两个端点)．某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、x、e(x是d、e间某一位置)进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中．已知定值电阻阻值为R，电源内阻和电流表内阻可忽略．下列说法正确的是(

)P的位置abcdxe电流表示数/A1.800.900.600.45

1.80A．滑动变阻器cd间发生了断路B．滑片P位于x处的电流表示数的可能值为0.85AC．滑片P位于x处的电流表示数的可能值为0.40AD．若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为4R题号135246879101112√题号135246879101112题号13524687910111213√题号135246879101112题号13524687910111