第2章 第6节 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（教科版2019）

第6节　电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律 核心素养导学 物理观念 (1)知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置。 (2)知道电动势的定义及定义式。 (3)知道内阻的概念。 (4)知道闭合电路欧姆定律的内容和表达式。 科学思维 (1)能分析闭合电路中常见的电路问题，能根据图像对相关问题进行分析推理。 (2)能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 探究小灯泡变暗的原因。 科学态度与责任 (1)了解不同电池的电动势。 (2)了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。 　　　　　　　　　　　　　　　 一、电源　电动势和内电阻 1．电源：能提供电能的装置。 2．化学电源：把化学能转化为电能的电源。 3．闭合电路 (1)外电路：电源的正、负极以外的部分，包括导线、用电器及开关。 (2)路端电压：外电路两端的电压，即电源两极间的电压。 (3)内电路：电源内部的电路。 (4)外电路和内电路合起来称为闭合电路。 4．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。 (2)定义式：E＝。 (3)单位：电动势的单位是伏特(V)。 (4)物理意义：表征电源内非静电力做功本领的物理量。 5．内电阻：闭合电路的内电路部分的电阻，简称内阻。 电动势反映电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量，由电源本身决定。　　 二、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：(1)U＝E－Ir；(2)I＝。 3．路端电压与外电阻的关系 (1)当外电阻R增大时，电路中电流I减小，因而内电路的电势降落Ir减小，路端电压U增大。 (2)外电路断开时，电流I＝0，路端电压U的数值最大，其最大值Um＝。 1.如图所示是闭合电路中电势升降的一个比喻。 请思考图中左边的升降机在闭合电路中相当于哪个元件？ 升降机对儿童做功相当于闭合电路中的什么力做功？ 提示：升降机相当于电源，升降机对儿童做功相当于闭合电路中非静电力对电荷做功。 2．(1)大小各异的各种干电池的电动势均为1.5 V，1.5 V的物理意义是什么？电动势的大小与是否耐用(提供电能多少)有关系吗？ (2)电动势与电压的本质相同吗？ 提示：(1)干电池的电动势为1.5 V，说明在电源内部移送1 C的电荷量，非静电力做功将1.5 J的化学能转化为电能，大小不同的电池能够移送的总电荷量不同，因此电池是否耐用与电动势大小无关。 (2)电动势与电压的本质不同，电动势是反映非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领大小，它只由电源本身决定，与外电路无关；而电压反映了静电力做功将电能转化为其他形式的能的本领大小，它由电源、导体电阻及导体的连接方式共同决定。 3．如图所示，为一闭合电路的连接方式，请对以下结论作出判断。 (1)在闭合电路中，沿着电流的方向电势一定降低。(×) (2)闭合电路中电流与内外电路电阻之和成反比。(√) (3)外电路短路时，电路中的电流无穷大。(×) (4)电源断路时，电流为零，路端电压也为零。(×) 新知学习(一)|电动势与路端电压 [任务驱动] 有同学认为电源的电动势实质上就是电源两极之间的电压，电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压。这种说法对吗？试总结分析。 提示：不对。电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势之差。当电源开路时，电源两极之间的电压在数值上等于电源的电动势。　　　　 [重点释解] 1．对电动势的理解 (1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。 (2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向。 (3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电势降落(即内电压)。 2．电压和电动势的区别与联系 项目 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势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 由电源及导体的电阻、导体的连接方式决定 测量方 法不同 将电压表并联于电源两端 将电压表并联于被测电路两端 联系 电路闭合：E＝U内＋U外；电路断开：E＝U外 [针对训练] 1．(2022·山东济南检测)(多选)关于电动势，下列说法中正确的是(　 ) 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