4.1 闭合电路欧姆定律 课件-2024-2025学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第1节 闭合电路欧姆定律 第4章闭合电路欧姆定律 与科学用电 泉州夜景 晋江夜景 导入新课 由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。 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 闭合电路 一 你认识哪些电源？什么是电源？ 原电池 1、定义：把其他形式的能转化为电能的装置 人工搬运增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能 人工瀑布的能量转化模拟 问题探究 静电力 非静电力 2原理：通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能 问题探究 思考：电源如何把其他形式的能转为电能？ 在干电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电能； 在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电能。 发电机 电源内部的非静电力是由什么提供的？ 问题探究 干电池 不同的电源非静电力做功的本领不同,那么如何描述电源的这种能力呢？ 问题探究 电源 非静电力做功W(J) 干电池 锂电池 蓄电池 5J/C 2J/C 6J/C 非静电力对单位电荷做的功越大，电源转化的本领越强 10 10 30 移动的电荷量q(C) 2 5 5 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。 2.定义式： 3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 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。 电动势 二 4.标量，但有方向，方向为电源负极指向电源正极 （E与，q无关，只由电源决定） 干电池 电动势方向 电压U 电动势E 物理意义 定义式 单位 联系 6.电动势与电压的比较 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 ，为电场力做的功 为非静电力做的功 伏特(V) 伏特(V) 探究电源的内阻 在图4-5中，A组电源为四节干电池，B组电源为一个蓄电池，两组电源的电动势均为6V。将它们与额定电压为6V的小灯泡、电压表、电流表、开关按图示电路连接。 分别闭合开关观察到小灯泡的亮度和电流表、电压表的示数是否相同，在闭合电路中电动势和用电器都相同的情况下，若用电器两端电压不相同说明了什么？ 说明：电源内部有电阻，会分压 闭合回路中，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？ 在时间t内化学能转化为电能 外电路产生电热 内电路产生电热 根据能量守恒定律 W非=Q外+Q内 IEt=Rt+rt E=IR+Ir W非=qE=EIt E = U外+ U内 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 Q外=I2Rt Q内=I2rt 闭合电路欧姆定律 三 （纯电阻电路） 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。 电流I随外电阻增大而减小，随外电阻减小而增大 ②I-R图像 O R I r 3.变形式： （纯电阻电路） ① （任意电路） ② 在图4-7中， 当单刀双掷开关S 到位置“1”时，电压表示数当S拨到位“2”时，电压表示数。求电源的电动势E 内阻r（电压表内阻可视为无穷大）   解 开关接“1”时 开关接“2”时 联立上面两式，解得 ① ② 一般来说，电源的电动势不会随着电路状态的变化而发生变化，外电路两端的电压却会随着电路状态的变化而变化。请求解下面的问题。在上例中，若将“1”“2”用导线相连，当开关接通时，电压表的示数应为多少？ 解 ③ ① ② 联立方程解得 2.29V 观察路端电压随外电阻变化的现象   用导线把旧干电池组、电流表、电压表、两只相同的小灯泡、开关等按图4-8所示电路连接。 （1）闭合开关S和,观察小灯泡的亮度，并记下电流表和电压表的示数。 （2）再闭合开关,观察小灯泡,的亮度如何变化，电流表和电压表的示数如何变化。 请结合闭合电路欧姆定律，分析发生以上变化的原因 闭合电路路端电压与外电阻的关系 U外=I R外 = E 1+ r R外 与负载关系 E R外+r • R外 = 素养提升 ③U-R图像 O R U r ②两种特殊电路 Ⅰ.外电路断路(R) A B 短路 Ⅱ.外电路短路(R=0) 注意：一般不允许外电路短路。 (R→∞) (R=0) 断路 A B 闭合电路欧姆定律 闭合电路 概念 外电路 电路特征 外电阻 内电路 内电压 内电阻 定律 外电压 纯电阻 非纯电阻 电路特征：纯电阻电路 内容 表达式 电源 定义 原理 电动势 概念 意义 课堂小结 1、设计思维导图 2、完成课后作业2、3、4练习 3、查阅废旧电池的归类和处理 作业布置 感谢聆听 $$