第二章 6. 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（教科版）

6．电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律 【核心素养目标】 物理观念 闭合电路及闭合电路欧姆定律。电动势、路端电压、内电压、内阻、负载概念。 科学思维 会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系，并能进行相关的电路分析和计算。 科学探究 在对闭合电路分析的基础上推导出闭合电路的欧姆定律。 科学态度与责任 认识电源对生产、生活的作用。结合生活实际，分析负载变化引起的电路各物理量的变化。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、电源　电动势和内阻 1．电源 (1)定义：把所有能提供电能的装置称为电源。 (2)作用 ①从电荷移动的角度看 电源的作用就是移送电荷，在电源内部把正电荷从负极移送到正极，维持电源正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流。 ②从能量转化的角度看 搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，是将其他形式的能转化为电能的过程。 2．闭合电路的组成 如图所示，由导线、电源、用电器连成的电路叫作闭合电路，可以分为外电路和内电路。 (1)外电路：用电器、开关和导线组成外电路，在外电路中，外电路两端的电压即电源两极间的电压称为路端电压。 (2)内电路：电源内部是内电路，内电路中的电阻叫内电阻。 3．电动势 (1)定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极所做的功W非与电荷量q的比称为电源的电动势，符号是E。 (2)公式：。 (3)单位：伏特，符号为V。 (4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。 二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路欧姆定律 (1)内容：在外电路只接有电阻元件的情况下，通过闭合电路的电流大小跟电源的电动势成正比，跟内外电阻之和成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件：外电路只有电阻元件的情况。 (4)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。 2．路端电压与负载的关系 1．判断正误 (1)电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比。(　　) (2)E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源中非静电力的特性决定。(　　) (3)电动势就是电源两极间的电压。(　　) (4)E＝U＋Ir适用于任何电路。(　　) (5)某电源电动势为10 V，内阻为2 Ω，外接一线圈电阻为8 Ω的电动机，则电路中的电流为1 A。(　　) (6)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大。(　　) (7)外电路短路时，电路中的电流无穷大。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)× 2．链接实景 生活中经常会出现这种现象：平时打开灯，灯光非常明亮，但是到了夏季用电高峰期，灯光就会变得昏暗起来，试分析其中原因。 提示：　当外电路并联的用电器增多时，外电阻减小，则总电流增大，内阻消耗的电压增大，路端电压减小，导致灯光变暗。 知识点一　对电动势的理解 　日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1．5 V”字样，有的标有“3．7 V”字样。 (1)如果把1 C的正电荷分别从1．5 V和3．7 V的干电池的负极移到正极，非静电力分别做了多少功？ (2)两次电势能增加多少？ (3)哪个电池做功本领大？ 提示：　(1)根据电动势表达式E＝可知W＝qE，所以非静电力分别做了1．5 J和3．7 J的功。 (2)根据功能关系知两次电势能分别增加了1．5 J和3．7 J。 (3)根据电动势的物理意义知3．7 V的干电池做功本领大。 1．对电动势的理解 (1)电动势的相关影响因素：电源电动势的大小是由电源本身性质决定的，不同种类的电源电动势的大小不同。 (2)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小。 (3)方向规定：电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极方向。 2．静电力和非静电力 (1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力。 学生用书第86页 (2)非静电力的来源 ①在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能。 ②在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。 关于电动势，下列说法正确的是 (　　) A．所有电池的电动势都是1．5 V B．体积越大的电源，其电动势一定越大 C．电动势在数值上就等于电源正负极之间的电压 D．电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小 D　[一节干电池的电动势是1．5 V，一节铅蓄电池的电动势是2 V，A错误。电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，与电源的体积无关，如各种体