第12章 第2节 闭合电路的欧姆定律（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（人教版）

第2节　闭合电路的欧姆定律 [学习目标]　1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置，了解闭合电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系(物理观念).2.理解闭合电路的欧姆定律，会分析闭合电路的欧姆定律中的能量转化情况(科学思维).3.会运用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系，并能进行相关的电路分析和计算(科学思维)． 知识点一　电动势 1．非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力． 2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． 3．电动势： (1)定义：__非静电力__所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势． (2)公式：E＝　　. (3)单位：__伏特__，用“__V__”表示． (4)电动势是电源的属性，大小由电源中非静电力的特性决定，与电源的__体积__无关，跟外电路的组成及变化__无__(选填“有”或“无”)关． 知识点二　闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路中的能量转化 (1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝__EIt__. (2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝__I2Rt__.内电路转化的内能为Q内＝__I2rt__. (3)根据能量守恒定律，非静电力做的功应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝__I2Rt＋I2rt__，进一步得I＝. 2．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)另一种表达形式：E＝__U外＋U内__.即：电源的电动势等于内、外电路__电势降落__之和． 知识点三　路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式 U＝__E－Ir__. 2．路端电压随外电阻的变化规律 对于确定的电源，电动势E和内阻r是一定的． (1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I__减小__，路端电压U＝E－Ir__增大__. (2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I__增大__，路端电压U＝E－Ir__减小__. (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为__0__，U＝__E__，即断路时的路段电压等于__电源电动势__.当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时电流I＝　　. 1．判断下列说法的正误． (1)E＝I(R＋r)适用于外电路为纯电阻的电路．(　　) (2)外电路短路时，电路中的电流无穷大．(　　) (3)外电路的电阻越大，路端电压就越大．(　　) (4)电源两极间的电压总等于电源的电动势．(　　) 答案　(1)√　 (2)×　 (3)√　 (4)× 2．一节干电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝1.0 Ω，把阻值R＝2.0 Ω的电阻直接接在该电池的两极，电阻R两端的电压U＝________V. 答案　1 考点一　对电动势的理解 【例题1】 (多选)下列关于电动势的说法正确的是(　　) A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大 C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做的功越多 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 思维导引：在电源内部，通过非静电力做功，把正电荷从负极移到正极，电荷的电势能增加，电动势代表了非静电力做功的本领，它等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功． 答案　AC 解析　电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电能就增加，选项A正确；电源电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势在数值上等于非静电力移送单位电荷量的电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，选项C正确，B、D错误． 电动势和电压的区别与联系 　　物理量 比较内容　　 电压U 电动势E 物理意义 电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质 非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 定义式 U＝，W为电场力做的功 E＝，W为非静电力做的功 单位 伏特(V) 伏特(V) 联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值 【变式1】 关于电源的电动势，下列说法正确的是(　　) A．电动势在数值上等于外电路断开时电源两极间的电压 B．电动势是表征电源把电能转化为其他形式的能的本领大小的物理量 C．电动势是表征电场力做功多少的物理量 D．外电路发生变化时，电源两端的电压随之变化，电动势也随之变化 答案　A 解析　电动势在数值上等于外电路断开时电源两极间的电压，选项A正确；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，也是表征非静电力把单