第12章 2 闭合电路的欧姆定律-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步课件PPT(人教版)

第十二章　电能 能量守恒定律 2.闭合电路的欧姆定律 * * * 学习目标：1.[物理观念]知道内电路、外电路、内电压、外电压和电动势的概念；知道电流通过电源内阻和外阻消耗的能量之和等于电源消耗的能量；理解闭合电路欧姆定律。　2.[科学思维]会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系，并能进行相关的电路分析和计算。　3.[科学探究]探究电源输出功率最大的条件及结论；经历电动势概念的建立过程，体验能量的转化和守恒在电路中的应用；经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。　4.[科学态度与责任]认识电源对生产、生活的作用，坚持实事求是的观点。 * 自 主 预 习 探 新 知 * * * 阅读本节教材，回答第83页“问题”并梳理必要知识点。 教材P83问题提示：多个小灯泡并联，电阻变小，分得的电压也变小了，故多个小灯泡并联后亮度明显变暗。 * 非静电力 用电器 用电器 正电荷 * 一、电动势 1．闭合电路：由导线、电源和 连成的电路。 和导线组成外电路，电源内部是内电路。 2．非静电力：在电源内部把 从负极搬运到正极的力。 3．电源：通过 做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 * 电势能 电荷量 伏特 V * 4．电动势 (1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为 的本领。 (2)定义：非静电力所做的功与所移动的 之比。 (3)定义式：E＝ 。 (4)单位： ，符号是 。 eq \f(W,q) * 电阻 非静电力 * 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．部分电路欧姆定律：I＝ 。 2．内电阻：电源内电路中的 。 3．闭合电路中的能量转化：如图所示，A为电源正极，B为电源负极，电路中电流为I，在时间t内， 做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝ ＋ 。 eq \f(U,R) I2rt I2Rt * * 4．闭合电路的欧姆定律 (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)表达式：I＝ 。 (3)常见的变形公式：E＝U外＋U内。 eq \f(E,R＋r) * 减小 E－Ir * 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。 2．路端电压：外电路的电势降落。 3．路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝ 。 (2)结论：①外电阻R减小→I增大→U 。 ②外电路断路→I＝0→U＝E。 ③外电路短路→I＝eq \f(E,r)→U＝0。 * * (3)电源的U­I图像 * × × × √ * 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电动势越大，闭合电路的电流就越大。 ( ) (2)电源的内阻越大，闭合电路的电流就越小。 ( ) (3)电源一定时，负载电阻越大，电流越小。 ( ) (4)电源发生短路时，电流为无穷大。 ( ) * * 2．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的本领，因此(　　) A．电动势是一种非静电力 B．电动势越大，表明电源储存的电能越多 C．电动势的大小是非静电力做功本领的反映 D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压 * * C　[电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误，C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。] * * 3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA。若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　) A．0.10 V　　B．0.20 V　　C．0.30 V　　D．0.40 V D　[电源电动势为0.8 V，根据I短＝eq \f(E,r)，解得r＝eq \f(E,I短)＝20 Ω，所以U＝eq \f(R,R＋r)E＝0.4 V，D正确。] * 合 作 探 究 攻 重 难 * * 对电动势的理解 * 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“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样。 标有“1.5 V”干电池　　　标有“3.7 V”手机电池 * * 1．如果把5 C的正电荷从1.5 V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2 C的正电荷从3.7 V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.电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J；电势能增