4.2 全电路欧姆定律 课件 -2022-2023学年高二上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第二节 全电路欧姆定律 物理（通用类） 主题四 直流电及其应用 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题四 直流电及其应用”的“第二节 全电路欧姆定律”。 1 天黑以后，每家都会打开电灯，此时是城市里的用电高峰时段，如果细心观察，你会发现电灯发出的光较暗，有些大电器如空调等的制冷或制热效果较差。而到了深夜或凌晨的用电低谷时段，同一盏灯发出的光却变得比较亮，空调的制冷或制热效果也提高了。 电灯、空调等电器在用电高峰时段和用电低谷时段的工作效率为什么会有变化？ 【情境与问题】 天黑以后，每家都会打开电灯，如图所示，此时是城市里的用电高峰时段，如果细心观察，你会发现电灯发出的光较暗，有些大电器如空调等的制冷或制热效果较差。而到了深夜或凌晨的用电低谷时段，同一盏灯发出的光却变得比较亮，空调的制冷或制热效果也提高了。 2 主要内容 电动势 全电路欧姆定律 1 2 本节我们要学习的主要内容。 3 01 PART 01 电动势 一、电动势 1780年，意大利医学教授伽伐尼发现，如果用相连的两种不同的金属分别接触青蛙的肌肉和神经，会引起青蛙肌肉的收缩。伽伐尼认为这是一种“动物电”现象，金属只是起了导电的作用。 5 一、电动势 意大利物理学家伏打受伽伐尼的发现启发，经过实验后，提出产生电流的关键在于两种不同金属的作用的不同观点。经过近20年的研究，伏打发现了一个金属序列：锌、铅、锡、铁、铜、银、金……。他归纳出，只要按这个顺序，将任何两种金属接触，排在前面的那种金属就带正电，排在后面的金属带负电。这个序列后来被人们称为伏打序列。 6 一、电动势 基于这些知识，伏打于1800年制成了伏打电堆，如右图所示。在锌片和银片之间夹上浸透了盐水的厚纸，再把几十个这样的单元叠置起来，就能够提供持续的电流。伏打电堆就是今天使用的化学电池的雏形，它的发明使电学从对静电的研究进入到对动电的研究，开创了电学发展的新时代。 7 【观察与体验】 观察简易化学电池的作用 一、电动势 在一个泡沫塑料板上挖两个小槽，将两个锌片和两个铜片分别交叉插在两个槽的两边，用导线将中间相邻的铜片和锌片用导线连接起来，再将两侧的锌片和铜片分别用导线接到LED灯的负极和正极，如右图所示。在两个小槽中分别倒入一些白醋，观察发生的现象。 【思考与讨论】 以学习小组为单位讨论，在本实验中，使LED灯发光的电能来自于 ，这些电能是由 能转化来的。 观察发现，LED灯明显发光。 8 生活中常用的化学电池有干电池、铅蓄电池、锂电池等。常用的普通干电池大都是锰锌电池，中间是正极碳棒，外包石墨和二氧化锰的混合物。再外面包有电解质糊，因其是一种不能流动的糊状物，所以称为干电池。最外层是金属锌皮做的筒，也就是负极。化学电池都是通过化学反应，将化学能转化为电能。 一、电动势 9 注意生活中使用完毕的废电池含有重金属有毒物质，不可以进行破坏或解剖，也不能将其置于火上进行灼烧或炙烤，也不能随意丢弃，应作为有害垃圾投入相应的垃圾桶中进行分类回收。 【行为与责任】 一、电动势 10 现代生产、生活中使用的大部分电能都来自于发电厂的发电机组（右图）。发电机组发电时，都是先通过蒸汽使发电机旋转起来，然后通过其内部的电磁作用，将机械能转化为电能。 一、电动势 除了化学电池和发电机组，生产、生活中还有其他种类的电源，如太阳能电池、氢燃料电池、核电池等。概括起来说，把其他形式的能转化为电能的装置，称为电源。 11 不同的电源将其他形式的能转化为电能的本领一般不同，为了表示电源这种转化本领的大小，人们把非静电力（除静电力以外的其他种类的力）将正电荷从电源负极经内电路移到正极做的功 W非 跟被移送的电荷量 q 的比值，称为电源的电动势，用 E 表示，即 一、电动势 E、W非和q的国际单位制单位分别为V（伏）、J（焦）和C（库）。 此处定义电动势的方法是比值定义法。 在我国，生产、生活中常见的电源电动势有1.5 V、3 V、9 V、12 V、24 V、48 V、220 V、380 V等多种，发电厂中大型发电机的电动势可达几十千伏。电动势仅由电源本身的性质决定，跟外电路的情况无关。 12 【应用与拓展】 氢燃料电池 一、电动势 氢燃料电池是一种清洁型发电装置，工作原理如右图所示。 氢燃料电池是一种清洁型发电装置，工作原理如图所示。它是将氢气从电池一端的导气管输入到阳极板（电池的负极），在阳极板催化剂的作用下，氢分子电离为带正电的氢离子（质子）和带负电的电子。氢离子穿过中间的质子交换膜到达阴极板（电池的正极），与输入的氧气一起在催化剂的作用下生成水；电子在外电路形成电流，通过