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

第十二章 闭合电路的欧姆定律 闭合电路的欧姆定律 温故而知新 内电路 外电路 1.内电路：电源内部是内电路。内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。 新知探究 一、闭合电路 （1）图示： 2.外电路：用电器和导线组成外电路。 新知探究 3.非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力。 4.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。 思考与讨论 在化学电池中，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，它使机械能转化为电势能······ 想一想，不同电源把其他形式能转化为电势能的本领相同吗？ 新知探究 二、电动势 1.定义：在电源内部， 所做的功W与被移动的电荷量q的比值 2.定义式： 3.比值定义法：E与 无关，跟 无关，跟 也无关，只与非静电力的特性有关。 4.单位：伏特(V)，1 V＝1 J/C。非静电力把1C的正电荷从电源负极移到正极所做的功为1J。 5.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。 非静电力 W、q 电源的体积 外电路 牛刀小试 例一、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 √ √ √ 例二、下列有关电动势的说法正确的是 A.电动势与外电路无关，与电源的体积有关 B.电动势就是电源两极间的电压 C.电动势在数值上等于静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 牛刀小试 √ 新知探究 电路中的总能量： 在时间t内，外电路转化的内能： 在时间t内，内电路转化的内能： W＝Eq＝EIt Q外＝I2Rt Q内＝I2rt 根据能量守恒定律可知： W＝Q外+Q内 新知探究 三、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： E=U外+U内 牛刀小试 例三、在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3 V，电源的内阻r＝2 Ω，电阻R＝8 Ω，不计电流表的内阻，则闭合开关S后，电阻R两端的电压为 A.0.6 V B.2.4 V　 C.3.0 V D.3.6 V √ 新知探究 四、路端电压和负载的关系 1、路端电压U：外电路的电势降落 2、负载：外电路中的用电器 E、r s R1 A V R0 U=E-Ir 外电路断路：I=0,U=E 电源短路：R=0,I=E/r 牛刀小试 例四、电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V。 (1)如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？ (2)如果6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？ 3.7 V 4.3 V 新知探究 五、电源的U-I图像 1.公式：U=E-Ir 2.图像： 4.纵轴上的截距： 5.横轴上的截距： 3.斜率的绝对值： 电源内阻 电源电动势 电源短路时电流 例五、如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U－I图像，由此可知 A.E1>E2，r1<r2 B.E1<E2，r1>r2 C.E1>E2，r1>r2 D.E1<E2，r1<r2 牛刀小试 √ 新知探究 六、欧姆表原理 1.阅读书本87页拓展学习（2 minute） 思考：为什么欧姆表的零刻度在最右侧？ 思考：为什么欧姆表的刻度不均匀？ 中值电阻等于多用电表总内阻 最右侧Ig最大 待测电阻Rx与电流Ix不是线性关系 思考：若指针正好偏转在中间位置，即所测电流Ix=Ig/2时，Rx=? 牛刀小试 例六、欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是(　　) A．欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B．电路图中左侧的表笔为黑表笔C．欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D．欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg √ 新知探究 七、闭合电路的动态分析 滑片上移 R3增大 R总增大 I总减小 U内减小 U外增大 U1减小 U2增加 I2增加 I3减小 局部 整体 局部 牛刀小试 例七、如图所示电路中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是 A.电压表示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮 B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗 C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变亮 D.电压表示数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗 √ $$