12.2 闭合电路欧姆定律第一课时（课件）【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第十二章：第2节 闭合电路欧姆定律 高中物理必修第三册 制作：陈庆威 目录 CONTENT 高中物理必修第三册 闭合电路 电动势 闭合电路欧姆定律 总结提升 新课引入 00. 高中物理选择性必修第一册 两个电路中小灯泡的规格都相同，电池也相同。多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢？ 不同的电源对电路提供的能量一样吗？与哪些因素有关呢？ 闭合电路 第一部分 高中物理必修第三册 闭合电路 01. 由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路（closed circuit）。 闭合电路 2.外电路:电源外部的电路 导线、电源、用电器 1.闭合电路的结构： 3.内电路:电源内部的电路 高中物理必修第三册 问题探究 02. 1.电源外部，正电荷将怎样移动？ 2.电源内部，正电荷将怎样移动？ 3.电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？ 4.什么力来克服电场力做功？ 从正极到负极 从负极到正极 从正极指向负极 负功 非静电力 电源：通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置。 + + + + 电源 _ _ _ _ + + + + + + + 正极 负极 非静电力 高中物理必修第三册 干电池 发电机 在干电池中，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。 5.电源内部的非静电力是由什么提供的？ 问题探究 03. 高中物理必修第三册 问题探究 04. 抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 不同的电源非静电力做功的本领不同,使单位正电荷所增加的电势能不同。 6.电源内部的能量是如何转化的？ 那么，电源的这种能力是怎么来的呢？ 电动势 第二部分 高中物理必修第三册 电动势 01. 1.定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。 数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 2.定义式： （W：非静电力做的功 q：电荷量） 3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 标量 4.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小。 5.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路均无关。 高中物理必修第三册 生活中常见的电池 02. 太阳能电池 干电池 铅蓄电池 锂电池 你了解电池吗 ？ 高中物理必修第三册 电源的三个重要参数 03. 3.电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量。 单位：安·时(A·h) 毫安·时(mA·h) 1.电源的电动势E。 2.电源的内阻:电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻,用符号r表示。 手机待机时间长短和哪个参数有关? 与电压一样吗？ 高中物理必修第三册 电动势与电压的区别与联系 04. 电压U 电动势E 物理意义 电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质 非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 定义式 U＝W/q，W为电场力做的功 E＝W/q，W为非静电力做的功 单位 伏特(V) 伏特(V) 联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值 电路中的能量又是如何转化的呢？ 闭合电路欧姆 定律及能量分析 第三部分 高中物理必修第三册 电路中的电流 01. 在外电路中，电流方向由正极流向负极。 在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电 流方向由负极流向正极。 2.闭合回路的电流 1.部分电路的电流 内电路与外电路中的总电流是相同的。 r E R S I I R U 实际的电源可分解成不计内阻的理想电源和一个内阻两部分 高中物理必修第三册 电路中的电势变化 02. 1.在外电路中，沿电流方向电势降低。 2. 在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”(BC 和DA为化学反应层)。 A B C D R E 、r 化学反应层 A C D Ir 内阻上电势降低 B 电势突升 电势突升 高中物理必修第三册 问题与思考 03. 外电路电阻称为外电阻，用R表示； 内电路电阻称为内电阻，用r表示； 外电路 内电路 对于闭合电路来说，内、外电路都会出现电势降低，电势能减少。那么，电流I跟电源电动势E即内阻r、外电路电阻R之间会有怎样的关系呢？ E r R 高中物理必修第三册 问题与探究 04. r E R s I W非静电力=qE=IEt 1.合上开关，电路中有电流的同时伴随能量的转化，在时间t内，有多少化学能转化为电能？ 3.电流流经内电阻r时，在时间t内转化的内能？ 2.电流流经外电阻R时，在时间t内转化的内能？ 外电路产生电热为：Q外=I2Rt 内电路产生电热为：Q内=I2Rt 以上各能量之间有什么关系？ 高中物理必修第三册 闭合电路欧姆定律 05. 根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。 r E R s I W=Q外+Q内 IEt=I2Rt+I2rt E=IR+Ir 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，这个结论叫作闭合电路欧姆定律。 适用范围：外电路为纯电阻的电路 高中物理必修第三册 闭合电路中的电势 06. B D A C E=IR+Ir A B C D R E , r U外=IR是外电路上总的电势降落； U内=Ir是内电路上总的电势降落； E=U外+U内 电源电动势等于内外电路电势降落之和。 内电压 外电压 高中物理必修第三册 闭合电路欧姆定律的表达式 07. 表达式 物理意义 适用条件 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r) ① E＝U外＋Ir ② E＝U外＋U内 ③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用 EIt＝I2Rt＋I2rt ④ W＝W外＋W内 ⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和 ④式适用于纯电阻电路，⑤式普遍适用 总结提升 第四部分 课堂小结 高中物理必修第三册 E=IR+Ir E=U外+U内 电动势 欧姆定律 闭合电路 电动势：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。 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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。 适用范围：外电路为纯电阻的电路 例题1 例题精选 01. 【参考答案】D 高中物理必修第三册 锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A．电池处于充电状态 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev C．“毫安·时”（）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 解析 例题解析 02. 高中物理必修第三册 AD．电池放电时，从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，A错误，D正确； B．根据公式可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7ev，B错误； C．根据可知，“毫安·时”（）是电量的单位，C错误。故选D。 例题2 例题精选 03. 【参考答案】B 高中物理必修第三册 如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为，能存储的最大电能为 B．该电池的电动势为 C．该电池在工作时的电流为 D．若电池以的电流工作，可用 解析 例题解析 04. 高中物理必修第三册 A．是该电池的容量，能存储的最大电能为 故A错误； B．根据手机电池的铭牌可知该电池的电动势为3.6V，故B正确； C．该电池的容量为，其含义为若工作电流为500mA，则电池可工作一小时，而在工作时的电流不一定为500mA，故C错误； D．该电池的容量为，根据可知，若电池以10mA的电流工作，可用50h，故D错误。故选B。 例题3 例题精选 05. 【参考答案】A 高中物理必修第三册 如图所示的电路中，已知电源的电动势，内电阻，电阻，闭合开关S后，电路中的电流等于（　　） A．0.5A B．1.5A C．3.0A D．5A 解析 例题解析 06. 高中物理必修第三册 闭合开关S后，根据闭合电路欧姆定律可得 故选A。 例题4 例题精选 07. 【参考答案】AD 高中物理必修第三册 (多选)如图所示的电路中，电源的电动势为，电阻的阻值为，小灯泡的额定电压为、额定功率为。当开关接位置1时，理想电压表的示数为，假如小灯泡电阻不变，下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．小灯泡的电阻为 C．当开关接位置2时，小灯泡很亮 D．当开关接位置2时，小灯泡两端的电压为 解析 例题解析 08. 高中物理必修第三册 A．开关接位置1时，理想电压表的示数为，则有， 解得故A正确； B．小灯泡的电阻故B错误； C．当开关接位置2时，电路中的电流 小灯泡消耗的功率小灯泡很暗，故C错误； D．结合上述，开关接位置2时，小灯泡两端的电压为 故D正确。故选AD。 THANKS cqw (c) - cqw (c) - cqw (c) - cqw (c) - cqw (c) - $$