第12章 第2节 闭合电路的欧姆定律（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第2节　闭合电路的欧姆定律 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 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，知道电动势的定义式。 2．知道欧姆表测量电阻的原理。 1.理解闭合电路的欧姆定律，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。 2．能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。 　　经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解内、外电路的能量转化，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。 　　了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。 [对应学生用书P102] 1．(物理与生活)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。将电源连入电路就组成闭合回路。判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) 　 (1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。(　　×　　) (2)把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化。(　　×　　) (3)电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压。(　　×　　) (4)外电路断路时，电源两端的电压就是电源电动势。(　　×　　) (5)当外电阻增大时，外电压随之增大。(　　√　　) (6)对整个闭合电路来说，内、外电阻串联，它们分担的电压之和等于电源电动势的大小。(　　√　　) (7)欧姆表的刻度盘是均匀的，因为电流I随外电阻线性变化。(　　×　　) 2．(知识拓展)几种电源：非静电力把1 C正电荷由负极搬运到正极增加的电势能如表所示。 电源 型号 增加能量 干电池 1．5 V 1.5 J 锌锰电池 1．5 V 1.5 J 碱性电池 9 V 9 J 铅蓄电池 2 V 2 J 金属锂电池 3．7 V 3.7 J 一、电动势 1．非静电力：在电源内部使正电荷向正极移动，与静电力方向相反的力。 2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 3．电动势 (1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值。 　 (3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量。 (4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电池的体积无关，跟外电路无关。 二、闭合电路的欧姆定律及其能量分析 1．闭合电路 (1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路。 (2)内电路：如图所示，电源内部的电路叫内电路，电源的电阻叫内电阻。 (3)外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻。 2．闭合电路中的能量转化 (1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt。 (2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝I2Rt。内电路转化的内能为Q内＝I2rt。 (3)根据能量守恒定律，非静电力做的功 W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt，进一步得：I＝。 3．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)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。 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。 2．路端电压：外电路的电势降落。 3．路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir。 (2)电源的U-I图像如图所示。 [对应学生用书P104] 探究点一___对电动势的理解 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．电源：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。 (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。 2．电动势 (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，做功本领越强，则电动势越大。 (2)公式E＝是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小一般不同。 (3)电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 【例1】 下列有关电动势的说法正确的是(　　　　　) A．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 B．电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，当电源接入电路时，电动势将发生改变 C．非静电力做的功越多，电动势越大 D．E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定 D　解析：电动势的关系式E＝是比值定义式而非决定式，不能说E和W成正比，和q成反比，电