12.2闭合电路中的欧姆定律（一） 课件-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

闭合电路中的欧姆定律（一） 复习与回顾 1、电源：能把电子从A搬到B的装置P就是电源，此时的A和B就是电源的两个电极。 2、电路： 串联电路：电流处处相等；电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 并联电路：总电流等于各支路电流之和；总电压与各个支路电压相等。 2 新课须知 1、闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫做“闭合电路”。 用电器和导线我们称为外电路； 电源内部我们称为内电路。 2、闭合回路运作：正电荷从电源正极通过外电路移到负极。 要想使电路中保持源源不断的电流，还需要把到达负极的正电荷通过内电路送回正极。这样才能构成一个使自由电荷能循环运动的闭合回路。 实际电路中是自由电子在运动，由于我们规定正电荷移动方向为电流方向，因此这节我们以正电荷为例。 3 思考1：在电源内部正电荷受到静电力的方向如何？静电力对其做什么功？电势能如何变化？ 一、电源的工作原理 1、外电路中存在着从正极指向负极的电场线，正电荷在静电力的作用下，从正极向负极移动。 2、内电路中也存在从正极指向负极的电场线，正电荷从负极移到正极此时被静电力阻碍。 回答：内部正电荷受力由正极指向负极；静电力对其做负功，电势能增加。 5 一、电源的工作原理 在电源内部，我们要想把正电荷运送到正极，静电力只会起到阻碍作用。 只有电荷受到一种与静电力相反的力作用于电荷，才能达到目的。 这种力，我们称为非静电力。 电源中的非静电力将正电荷从负极移到正极，非静电力做正功，电势能增加。 一、电源的工作原理 手摇发电机中，非静电力是电磁作用，它将机械能转化为电势能 化学电池中，非静电力是化学作用，它将化学能转化为电势能 从能量转化角度看，电源是通过非静电力做功将其他形式的能量转化为电势能的装置。 思考2：不同类型的电源，非静电力做功是不同的，如何比较非静电力做功本领的强弱？ 碱性干电池----将1C的正电荷由负极搬运到正极，非静电力做功1.5J 锌汞电池----将1C的正电荷由负极搬运到正极，非静电力做功1.2J 铅蓄电池----将0.6C的正电荷由负极搬运到正极，非静电力做功1.2J 搬运1C正电荷时，非静电力做功反映电源将其他形式能转换成电势能的本领。 引入一个能反映电源把其他形式能转化成电势能本领大小的物理量。 --------电动势 二、电动势 1、电动势（E）：表示电源的非静电力做功增加电荷电势能的特性。 2、公式： （数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移动到正极所做的功） 3、单位：伏特（V）；1V=1J/C 4、注意：电动势为标量； 电动势由电源中非静电力的特性决定，与外电路、电池体积无关。 二、电动势 外电路：静电力做正功，电势能减少 电势能转化为其他形式能 内电路：非静电力克服静电力做正功，电势能增加 其他形式能转化为电势能 二、电动势 图一：一节新电池给小灯泡供电；图二：同等规格的一节旧电池给同一个小灯泡供电。 现象：新电池供电的小灯泡比旧电池供电的小灯泡亮度要大。 原因：旧电池提供的电流比新电池提供的电流小很多。 二、电动势 内阻：我们通常把内电路中的电阻称为内电阻，简称为内阻。 我们可以把电源看成（等效）一个理想电源与电阻的串联。 外电路以及内电路中此电阻的电势都沿电流方向降低。 二、电动势 此处小灯泡亮度不一样，原因在于电源的内阻不一样。 二、电动势 注 意 （1）电源的电动势（E）和内阻（r）都是由电源的本身性质决定，与外电路无关。 （2）电池正常工作时，其电动势可以看做不变；较短时间内，电池的内阻也可以视为不变。 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 为何会出现越并越暗的情况？ 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 为解决上述现象，我们先来探究闭合电路中电流的影响因素是什么。 已知如图所示电路，设用电器两端电压为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？ （2）电源提供的电能在哪些地方被消耗？ 外电路、内电阻 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 电源转化电能： 消耗电能： 由能量守恒可得： 能量关系： 约去t得功率关系： 约去I得： 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 探究结论： 若外电路只有电阻（无电动机、电解池等原件时）： 即电路中的实际电流为： ----闭合电路的欧姆定律 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 1、内容：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与内、外电阻之和成反比。 2、公式： 3、适用范围：外电路中没有电动机、电解池等用电器，只有电阻。 纯电阻电路 三、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 而从另一个角度而言： 在外电路中，正电荷在静电力的作用下从电势高的地方往电势低的地方定向移动-----沿电流方向电势降低； 在内电路中，内阻消耗电势能-----沿电