第4节　闭合电路的欧姆定律

1、高中物理人教版选修3-1 2.7闭合电路的欧姆定律 大名三中 张磊,1.知识与能力 掌握闭合电路欧姆定律的推论过程。 体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量转化。 理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。,教学目标,2.过程与方法 通过分析闭合电路，体会它的能量转化，根据守恒定律解答题目。,3.情感态度与价值观 培养学生探究实验的热情，并引领提高其理论与实践相结合的能力。 提高学生观察并独立思考的能力，让其在今后生活中都受益匪浅。, 知道电源电动势，内电压和外电压的含义。 掌握闭合电路欧姆定律的内容，学会闭合电路欧姆定律的实际应用。,教学重点：,教学难点：,闭合

2、电路欧姆定律的实际应用。,教学重难点：,2、电源电动势的概念?物理意义?,3、电源的内阻?,4、如何计算电路中电能转化为其它形式的能?对于纯电阻电路呢？,复习回顾,1、什么是电源?电源的两个参数？,电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关?电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?今天我们就学习这方面的知识。,引入新课,外电路: 电源外部的电路 (用电器和导线构成).,内电路,外电路,一、闭合电路,用导线把电源、用电器连成闭合电路.,内电路: 电源内部的电路.,1.闭合电路的结构：,2.闭合电路

3、中的电流,内电路中：即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。,外电路中：电流方向由正极经用电器流向负极，沿电流方向电势降低。,内电路与外电路中的电流强度相同。,3.闭合电路中的电势,在电源(干电池)的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向存在电势“跃升”，即电势升高。在正负极之间，电源的内阻中有电流，沿电流方向电势降低.,1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内,外电路中有多少电能转化为内能?,Q外=I2Rt,2、内电路也有电阻，记为r，当电流通过内电路时，在时间t内,

4、内电路中有多少电能转化为内能?,Q内=I2rt,3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功？,W=EqEIt,4、以上各能量之间有什么关系？,W=Q外+Q内即 EIt=I2Rt+I2rt,思考：电动势与内外电压的关系,2.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.,1.公式:,二、闭合电路欧姆定律,3.适用条件：外电路是纯电阻电路.,说明：,1、 是外电路上总的电势降落，叫路端电压.,2、 是内电路上的电势降落，叫内电压.,电动势等于内外电路电势降落之和,过程模拟展示,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:,适

5、用:外电路 是纯电阻电路.,小结：闭合电路欧姆定律,电动势等于内外电压之和,普遍适用.,1、 如图所示电路，电源电动势为1.5V，内阻为0.12 ，外电路的电阻为1.38 ，求电路中的电流和路端电压。,解：电动势E=1.5 V，内阻r= 0.12 ，外电阻R=1.38 . 由闭合电路欧姆定律得：,路端电压为 U = IR=11.38 V =1.38 V,2、在如图所示电动势为2V的电源跟一个阻值R=9的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻.,r =1,E=1.5V r =0.2,3、如图，R0.8当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V

6、则该电源的电动势和内电阻分别为多少?,4、如图，R1=14,R2=9,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r.,当 S切换到位置l时：,E=I1R1+I1r,(1),当 S切换到位置2时：,E=I2R2+I2r,(2),E=3V r =1,由（1）、（2）式代入数据，有：,解：分析 ,4、在所示的电路中,R1=14.0，R2=9.0,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,求电流的电动势和内电阻.,如果没有电流表，只有电压表， 如何设计实验测量电源

7、的内阻和电动势?,一种测量电源电动势和内电阻的方法,1、如图电路：,R增大，,R减小，,电流减小，,路端电压增大,电流增大，,路端电压减小,三、路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系,路端电压U 随外电阻R 增大而增大,说一说: 一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，在插上电炉、电热水壶等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又变亮起来。在一些供电质量不太好的地区更为严重。尝试去解释一下这种现象。,2、两个特例：,(2)外电路短路时,(1)外电路断路时,R,I=0,U内=0,U外=E,R0,I=E/r,U内=E,U外=0,3、路端电压U随电流I变化的图象,(1)图象的函数表达,E,

8、I短,在横轴上的截距表示电源的短路电流,图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害,在纵轴上的截距表示电源的电动势E,(2)图象的物理意义,断路,短路,I短=E/r,5、如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为 V,内阻为 ,0.5,3,6、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( ),AB,A.图象交点所示状态, 两电路的外电阻相等 B.E1E2,r1r2 C.图象交点所示状态, 两电路的电阻相等 D.E1E2,r1r2,1、闭合电路欧姆定律 2路端电压跟