第4章 第1节 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（鲁科版）

第1节　闭合电路欧姆定律 【核心素养目标】 物理观念 知道电动势、外电路、内电路，理解闭合电路欧姆定律，具有与闭合电路欧姆定律相关的能量观念。 科学思维 能体会物理研究建构模型的重要性；能采用不同的方法解决与闭合电路欧姆定律相关的物理问题。 科学探究 能用实验探究电源的内阻及路端电压随外电阻变化，学会与他人交流合作，提高科学探究能力。 科学态度与责任 能运用所学内容解决生活中与电学有关的一些问题，体验闭合电路的能量问题，培养学习科学的兴趣。 一、电动势 1．内、外电路：电源内部的电路叫作内电路；电源外部的电路叫作外电路。外电路的电阻称为外电阻；内电路的电阻称为内电阻。 2．电动势 (1)定义：电动势在数值上等于没有接入外电路时两极间的电压，常用E来表示。 (2)单位：跟电压的单位相同，也是伏特(V)。 (3)物理意义：电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。它是电源的特征量。不同的电源，产生电能的机制是不同的。 二、闭合电路欧姆定律 1．特点：在外电路中，电流由高电势流向低电势，在外电阻上沿电流方向电势降低；电源内部由负极到正极电势升高。 2．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电阻之和成反比。 (2)公式：E＝U外＋U内或I＝。 三、路端电压与外电阻的关系 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 (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。即断路时的路端电压等于电源电动势。当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝。 学生用书第88页 1．判断正误 (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。(　　) (3)在闭合回路中电流总是从高电势流向低电势。(　　) (4)闭合电路欧姆定律I＝的应用是有条件的。(　　) (5)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。(　　) 答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　 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，如图所示的干电池标有“1.5 V”字样。如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？ 提示：　从1.5 V干电池的负极移到正极，电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J；从3.7 V手机电池的负极移到正极，电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J。 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 学生用书第89页 下列关于电源电动势的说法中正确的是(　　) A．在某电池的电路中，每通过4 C的电荷量，电池提供的电能是2 J，则该电池的电动势是2 V B．电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势 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．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 C　[由电动势的定义式得电池电动势为0.5 V，所以A项错误；电源电动势等于电源断路时电源两端的电压，所以B错误；电源电动势是描述非静电力做功本领的物理量，而电压是电路中两点的电势差，所以C项正确；电源提供能量的多少，不仅与电动势有关还与通过的电荷量有关，所以D项错误。] 理解电动势的三点注意 (1)电源的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，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大。 (