12.2 闭合电路欧姆定律 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版物理必修三 第十二章 电能 能量守恒定律 第二节 闭合电路欧姆定律1 讨论交流：小灯泡并联越多亮度会如何变化？为什么？ 两图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。 如何解释这一现象呢?下面就讨论这个问题. 多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡 。 暗 一、闭合电路 讨论交流： （1）闭合电路由哪几部分组成？在内、外电路中电流是怎样的？ （2）从做功的角度分析在外电路中正电荷受什么力作用？什么力做功？功能如何转化？内电路呢？ 外电路 内电路 由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。闭合电路包括外电路和内电路。 外电路：电源外部的电路叫外电路 。 包括用电器、开关导线等。 内电路：电源内部的电路叫内电路。 如发电机的线圈、电池的溶液等。 闭合电路=外电路+内电路 在外电路中，正电荷由电源正极流向负极。电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极．那么，电源的这种能力是怎么来的呢？ r E R S + + + - - - + + + + + + + + + 抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 不同的抽水机抽水的本领(举起高度)不同使单位质量的水所增加的重力势能不同 不同的电源非静电力做功的本领不同使单位正电荷所增加的电势能不同 电源 二、电源的工作原理 5 二、电源的工作原理 1.电源内部的正电荷受到静电力的方向？ 静电力做正功还是负功？电势能如何变化？ 2.电源内部是什么力把正电荷从负极搬运到正极的？做正功还是负功？ F非静电力 F静电力 电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能增加。电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化成电势能的装置。 讨论交流： 两种电源： 手摇发电机中非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。 化学电池中非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能。 手摇发电机 电磁作用 化学电池 化学作用 电源的实质：从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 怎样描述电源把其他形式的能转化为电能本领的大小？ 三、电动势 1.5V干电池 讨论交流：非静电力做功的本领最强弱与哪些因素有关 碱性干电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，其非静电力做功1.5J。 锂电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，其非静电力做功3.7J。 铅蓄电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，非静电力做功2J。 3.7V手机电池 1.定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功 跟被搬运的电荷量的比值。用符号E表示。 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。标量 3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 4.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的 大小。 5.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外 电路均无关。 2.定义式： （W：非静电力做的功 q：电荷量） 电源的三个参数 1.电动势E:由电源中非静电力的特性（电源本身性质）决定，跟W、q无关，与电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。 2.电源的内阻r∶电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻。电源内部的电路可以等效为一个没有电阻的理想电源与内电阻的串联。 3.电池的容量Q∶电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培时（A·h）或毫安时（mA·h）作单位. r E 内电路 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 非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领 定义式 U＝W/q，W为电场力做的功 E＝W/q，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 电压与电动势比较 闭合电路中的能量又是如何转化的呢？ 四、闭合电路欧姆定律 讨论交流： 设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I， ①写出在t时间内，外电路中消耗的电能Q外的表达式？ ②写出在t时间内，内电路中消耗的电能Q内的表达式？ ③写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的表达式？ 根据能量守恒定律它们之间有什么关系？ 1、部分电路欧姆定律的内容是什么？ 2、闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢？ 部分电路欧姆定律：I=U/R 在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低. 静电力做正功电势能减少,电势能转化成其他形式能量.