12.2 闭合电路的欧姆定律课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版2019必修第三册

第十二章

电能能量守恒定律第2节闭合电路的欧姆定律问题引入：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？甲乙外电路:用电器和导线构成的电路.内电路:电源内部是内电路.1、用导线把电源、用电器连成的电路闭合电路的构成外电路内电路:电源自身有内阻，用r表示2、电动势(1)定义：非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极

所做的功与被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势．（2）电动势的表达式：(3)电动势的物理意义:表征电源将其他形式的能转化为电势能的本领。单位：伏特(V)2、电动势

结论：外电路，沿电流方向电势逐渐降低。(5)电动势由电源本身属性决定，一般来说可认为固定不变。内阻与电源的使用情况有关。二、电路电势分析：+++++正极负极+++++++++---1.以下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．电动势为2V，其表示电路中每通过1C电荷量，电源把2J的其他能量转变为电能C．非静电力做的功越多，电动势就越大D．电动势就是电势差，也叫电压，单位是V课堂练习B其它形式能电能非静电力做功电流做功其它形式能根据能量守恒定律,有

导学二理论探究：如图，设电源电动势为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外,内电路中电压为U内,移送的电荷为q，试推导内外电压与电动势的关系。

三、闭合电路的能量分析内容：闭合电路中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。∴电源电动势等于内外电路电势降落之和=U外+U内EE＝ＩＲ＋Ｉr外电路是纯电阻四、闭合电路欧姆定律如果外电路是纯电阻，演示2.在如图所示的电路中，电源的内阻r=1.0Ω，电阻R=9.0Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I=0.20A．电源的电动势E为（）A．2.0VB．3.0VC．4.0VD．5.0V课堂练习AE

rSRA探究、路端电压与负载的关系：甲乙导学三：如何理解导学探究一中关于小灯泡亮暗的问题？Ｒ并↓Ｒ总↓Ｉ↑Ｕ外↓方法一：方法二：电路的二种特殊情况1）外电路断开时：I=0，U外=Ｅ2）电源两端短路时：U外=0

，I=Ｅ/r

即断路时，路端电压等于电源电动势短路电流很大，不允许将电源两端用导线直接连接在一起探究结论1：由：U外=—rI+E知，U外是I的一次函数。②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻．①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

图象的物理意义U外IOEI短θ探究结论2：由：U外=—rI+E

知，U外是I的一次函数。3.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论不正确的是（）A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为2ΩC．电源的短路电流为0.5AD．电源的短路电流为3ACU/VI/A05.05.45.86.05.65.20.10.20.30.40.5课堂练习由得1．电源提供的功率（电源功率）：2．电源的输出功率（外电路得到的功率）：

3．电源内阻上的热功率：五.闭合电路中的功率关系由于闭合电路中内、外电路的电流相等4.供电效率:对纯电阻电路,电源的效率为:4.如图所示，直线a为某电源的路端电压随干路电流的变化图线，直线b为某一电阻R两端的电压随电流的变化图线，把该电源和该电阻组成闭合电路，则电源的内功率和路端电压分别为（）A．4W，2VB．2W，1VC．2W，2VD．4W，3VC0246231U/VI/Aba课堂练习ORPrPm5.电源最大输出功率

5.已知如图，E=8V，r=2Ω，R的变化范围是0－10Ω。求：

①电源的最大输出功率；

②R上消耗的最大功率和此时的电源效率；

E

rR答案：①8W；②8W、50%。课堂练习解：①电源的输出功率

即当R=r时，电源的最大输出功率Pm=8W②R上消耗的最大功率,就是电源的最大输出功率，即PR=Pm=8W6.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（

）A.电流表的示数变大，电压表的示数变大B.电流表的示数变大，电压表的示数变小C.电流表的示数变小，电压表的示数变小D.电流表的示数变小，电压表的示数变大六、动态电路分析D7.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(

)A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大

A六、动态电路分析8.(多选)在如图所示的电路中，电源的内阻为r，现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是(

)A．灯泡L变亮B．电压表读数变小C．电流表读数变小D．电容器C上的电荷量增加六、动态电路分析（含电容电路）CD9.如图所示，R1＝R2＝R3＝R4＝R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态；则开关S断开时，小球的运动情况为(

)A．不动 B．向上运动C．向下运动 D．不能确定B六、动态电路分析（含电容电路）

能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?思考：多用电表原理课题引入七多用电表原理rABER(1)在A、B间接一个150Ω的电阻R0，电流表指针指着多少刻度的位置?R0

中值电阻如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,滑动变阻器R=142Ω，A、B为接线柱。RrRgEI0++=R0+=5mA利用闭合电路欧姆定律计算电路中的电流问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?rABERRx(2)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数I与Rx的值有什么关系?如图电源的电动势E,内阻r,电流表满偏电流Ig,电流表电阻Rg,滑动变阻器R,A、B为接线柱。利用闭合电路欧姆定律计算电路中的电流思考与讨论：通过以上计算有何启发？能否将电流表转换成直接测量电阻的仪表问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?一.欧姆表1.欧姆表的内部电路：II2.欧姆表的工作原理：闭合电路欧姆定律的应用红表笔插入“+”插孔，但与内部电源的负极相连。ER0

+rg

+r+RxI=

由上式可知Rx取某一值时，总有一个I值与之对应，因此电流I的大小就可以表示Rx的大小。Ix=E

Rg+r+R+RxE

=R内+RxRx=-R内

E

Ix051015ΩΩ20304050100200500∞1K(1)零刻度在右边，左边为无限大。(2)刻度不均匀,左边密、右边稀。3.刻度:??(3)刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反.Rx①电阻零刻线：将红、黑表笔短接，此时待测电阻Rx的值为0，调节欧姆调零旋钮，使电流表满偏，指针指右端电阻零刻线处。注意此时电流最大为Ig。此过程叫欧姆调零电阻为0电流最大

红、黑表笔不接触时，此时待测电阻Rx为无穷大，电流表不偏，指针指左端电阻∞刻线处。注意电流最大，Rx为0。所以表盘电阻刻度由0—∞，不均匀。②电阻刻度是不均匀的电阻为∞电流为0③中值电阻红、黑表笔之间接待测电阻R中，若电流表指针恰好指刻度正中央。则此时电流为Ig/2。则有：待测电阻Rx的值为0时，电流表满偏，此时电流最大为Ig。则有：即：中值电阻等于多用表的总内电阻。联立两式解得：

例1

.把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图如下,其中电池电动势E=1.5V.经改装后,若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置,将0mA刻度处的刻度值定为”∞”位置,则2mA刻度处应标_______欧,1mA刻度处应标_____欧.2501000

例2.如图所示，是一个量程为5mA的电流表改装成的欧姆