第4章 第1节 闭合电路欧姆定律-2021-2022学年高中物理选修3-1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第1节　闭合电路欧姆定律 [学习目标]　1.知道电源电动势和内电阻，理解电动势的概念。(物理观念)2.掌握闭合电路欧姆定律，并能用来分析、计算闭合电路的有关问题。(科学思维)3.理解路端电压与外电阻的关系，能用闭合电路欧姆定律分析动态电路。(科学思维) 一、电动势 1．电源 把其他形式的能转化为电能的装置。 2．电动势 (1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。 (2)大小：在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。电动势符号为E，单位为伏特，符号为V。 二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路 (1)电路：一部分是电源外部的电路，称为外电路；另一部分是电源内部的电路，称为内电路。 (2)电压：外电路两端的电压叫作外电压，又叫路端电压，用U外表示；内电路两端的电压叫作内电压，用U内表示。 (3)电动势与内、外电压的关系：在闭合电路中，内、外电路电势的降落等于电源的电动势，即E＝U外＋U内或E＝IR＋Ir。 (4)电流：在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端；在内电路中，电流由电势低的一端流向电势高的一端。 2．闭合电路欧姆定律 (1)内容：流过闭合电路的电流与电路中电源的电动势成正比，与电路中内、外电阻之和成反比。 (2)公式：I＝。 (3)适用的条件为：外电路为纯电阻电路。 三、路端电压与外电阻的关系 1．路端电压与电流的关系公式：U＝E－Ir。 2．路端电压与外电阻的关系：根据U＝IR＝×R＝可知，当R增大时，路端电压U增大，当R减小时，路端电压U减小。 3．两种特例 (1)当外电路断路(如开关断开)时，外电阻R为无穷大，I为零，Ir也为零，可得U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势的大小。 (2)当外电路短路时，外电阻R＝0，此时电路中的电流最大，即Im＝，路端电压为零。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。 (√) (2)电动势的大小等于电源两极间的电压。 (×) [提示]　电动势大小等于电源未接入电路时两极间电压的大小。 (3)在闭合回路中电流总是从高电势流向低电势。 (×) [提示]　在电源内部电流由低电势流向高电势。 (4)闭合电路欧姆定律I＝的应用是有条件的。 (√) (5)当电源两端短路时，路端电压等于电源的电动势。 (×) [提示]　短路时，路端电压为零。 2．下列说法正确的是(　　) A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压 B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压 C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别 D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高 C　[电动势与电压有本质的区别，二者单位相同，只有电源与外电路断开时，电源两极间的电压在数值上才与电动势相等。] 3．(多选)在闭合电路中，下列叙述正确的是(　　) A．闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比 B．当外电路断开时，路端电压等于零 C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大 D．当外电阻增大时，路端电压也增大 AD　[由I＝可知，A正确；当外电路断开时，电源的电流为0，U＝E，B错误；当外电路短路时，R＝0，I＝，C错误；由U＝IR＝可知，R增大，U增大，D正确。] 电动势的理解 1.对电动势的理解 (1)电动势的物理意义：它反映了电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，是电源的属性，与电源的体积、外电路无关。 (2)电动势的粗略测量：E的数值等于没有接入外电路时电源正负两极间的电压，可以用阻值较大的电压表直接接在电源正、负极两端粗略测量，其示数近似为电源电动势E。 2．电动势与电压的区别 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 数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功 数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功 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 【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 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，若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项错误；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