第4章 第1节 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（鲁科版2019）

　第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 第1节　闭合电路欧姆定律(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 1.理解闭合电路欧姆定律。 2.通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。 学考层级 1.理解闭合电路欧姆定律的内涵。 2.体会物理研究建构模型的重要性。 3.掌握路端电压、内电压与电源电动势的关系。 选考层级 1.分析路端电压与负载的关系。 2.能采用不同方法解决与闭合电路欧姆定律相关的物理问题。 　　　　　　　　　　　　一、电动势 1．电源 把其他形式的能转化为电能的装置。 2．电动势 (1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量。 (2)大小：在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。电动势符号为E，单位为伏特，单位符号为V。 　　　电动势是描述电源性质的重要物理量，电动势反映电源非静电力做功本领大小，由电源本身决定。 二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路 (1)电路：一部分是电源外部的电路，称为外电路；另一部分是电源内部的电路，称为内电路。 (2)电压：外电路两端的电压称为外电压，又叫路端电压，用U外表示；内电路两端的电压称为内电压，用U内表示。 (3)电动势与内、外电压的关系：在闭合电路中，内、外电路电势的降落U外＋U内等于电源内部电势的升高，即E＝U外＋U内或E＝IR＋Ir。　 (4)电流：在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端；在内电路中，电流由电势低的一端流向电势高的一端。 2．闭合电路欧姆定律 (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：I＝。 (3)适用的条件：外电路为纯电阻电路。 三、路端电压与外电阻的关系 1．路端电压与电流的关系公式：U＝E－Ir。 2．路端电压与外电阻的关系 根据U＝IR＝·R＝可知，当R增大时，路端电压U增大；当R减小时，路端电压U减小。 3．两种特例 (1)当外电路断路(如开关断开)时，外电阻R为无穷大，I为0，Ir也为0，可得U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源的电动势。 (2)当外电路短路时，外电阻R＝0，此时电路中的电流最大，即Im＝，路端电压为0。, [微情境·大道理] 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；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。(×) 强化点(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。当外电路断路时，电源两极之间的电压在数值上等于电源的电动势。 [要点释解明] 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 表示静电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静电力所做的功 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