12.2 闭合电路的欧姆定律 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

12.2 闭合电路的欧姆定律 一、电源 电源 正极 负极 1、在导线中，电场方向是怎样的？ 2、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？ 3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？ 4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？ 5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？ 电路中电源的作用是什么？ 使导体中有持续的电流 电源之所以能维持外电路中稳定的电流， 是因为它能把来到负极的正电荷经过电源 内部不断地搬运到正极。 （为了方便，按正电荷的移动来讨论） “非静电力”做功 使电荷的电势能增大 在电池中，非静电力是化学作用，它使 化学能转化为电势能； 在发电机中，非静电力是电磁作用，它使 机械能能转化为电势能； 从能量转化的角度，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。 物理学中，用电动势来表明电源的这种特性。 不同的电源，把其他形式能量转化为电能的本领不同 二、电源电动势 1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值。 3.定义式： W：非静电力做的功 q ：电荷量 电动势大小等于电池没有接入电路中时两极的电压 4.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 5.标量 2.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 6.特点:电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与是否接入电路及外电路的情况无关。 8、电源的重要参数 电源的电动势E 电源的内阻r（电源内部由导体组成的，所以也有电 阻，叫电源的内阻） 电池的容量Q 电池放电时能输出的总电荷量Q=It 单位：安·时(A·h) 毫安·时(mA·h) 电动势和内阻由电源本身决定一般来说可认为固定不变 7.内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数 三、生活中的电池 太阳电池 干电池 铅蓄电池 锂电池 锌汞电池 电动势与电压的区别 电势差表征电场的性质。 电动势：W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能） 反映电源把其它形式能转化为电能的本领。 电压：W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。 反映把电势能转化为其它形式能的本领。 电动势表征电源的性质， 电动势与电势差 例1.（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．对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大 C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多 AC 例2.铅蓄电池的电动势为2V，这表示( ) A、电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能 B、蓄电池接入电路两极间的电压为2V C、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）强 AD 内电路 外电路 闭合电路 部分电路(负载） 电势 外电路中，沿电流方向电势降低 负极0 电势降 在外电路中，正电荷在电场力作用下由正极 移向负极；在电源中，非静电力把正电荷由 负极移向正极。 内外电路中功和能量转化 1.外电路： 静电力做功 电能 内能 t时间内产生的电热： 2.内电路： 非静电力做功 其他能 电能 电流通过内阻做功 电能 内能 t时间内内阻上产生的电热： 非静电力做功： 四、电路内的功能关系 五、闭合电路欧姆定律 外电路： 内电路： 能量守恒 1.内容：闭合电路中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： 部分电路的欧姆定律 只适用于纯电阻电路 3.常用形式： （三式适用于一切电路） 例题： 如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时,理想电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A求电源的电动势E和内电阻r。 1 A R1 R2 2 E r 解得：E = 3V r = 1Ω 解：当接1时，由闭合回路欧姆定律有 E=I1(R1+r) 同理 接2时有 E=I2(R2+r) 六、路端电压和负载的关系 理想电表 A V 1. 当R U 断路时： R U=E 2.当R U 短路时： R=0 U =0 内阻r很小，故短路电流很大 0 3.U-I图像 U