12.2 闭合电路的欧姆定律 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

首先我们了解多用电表的结构，刻度盘为多刻度线，最上面的为欧表刻度，特点左侧为无穷，右侧为零，刻度不均匀，中间分布均匀的刻度线用来测量直流和交流的电压和电流。第二，定位螺丝测量前检查指针是否指在左侧的零位置，如果不是，再用小螺丝刀轻轻转动定位螺丝，使指针指在左端的零位置，即所谓的机械调0。三选择开关用于选择电压。 路端电压与负载电阻的关系。这个实验所用的电表是直流电压表，量程是10伏. 请注意表盘。示数是5伏，读数时应把表盘示数乘以2。首先我们不接负载量。出路端电压。约为六。接入一个小灯泡做负载，电压表的示数减为。再接入第二个小灯泡。电压表示数进一步减小到约三服。再接入第三个小灯泡，电压表示数更小，大约为2伏。结论是路端电压。随覆盖电阻而变化。变化范围在电动势。与零之间，负载越大路端电压越小。这里负载越大指的是外电阻越小。 12.2 闭合电路的欧姆定律 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 一、闭合电路 - - 外电路 内电路 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 物理雾里悟理 二、电动势 - - 外电路 内电路 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。 电动势：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比 说明： 1.电动势描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小。 2.电动势的单位：伏特（V） 3.电动势由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关。跟电源体积无关。 4.按照国家标准，电动势也用字母E表示，使用时要注意与电场强度E的区别。 非 标量 物理雾里悟理 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。 电源内部的非静电力是由什么提供的？ 站立式讨论 物理雾里悟理 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? 电源的三个重要参数 物理雾里悟理 三、闭合电路欧姆定律及其能量分析 - - 外电路 内电路 外电路中，沿电流方向电势降低。电流做功，电荷电势能减小，电能转化为其他形式能。 内电路中，电源内部也存在电阻，叫内阻 电源内部，沿电流方向电势也会降低，电势能减小，另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。 A→B外电路 B→A内电路 内 电 路 外 电 路 物理雾里悟理 在外电路：正电荷由电势高的地方向电势低的地方移动，电流做正功，电能转化为其他形式的能 在内电路：正电荷由电势低的地方向电势高的地方移动，非静电力做正功，其他形式能转化为电能。 电源内部也存在电阻，称为内阻，电荷经过内阻时电流做正功，电势能降低，电能转化为内能 根据能量守恒 四、闭合电路欧姆定律及其能量分析 r E R s I 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。 物理雾里悟理 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 五、闭合电路欧姆定律 或 只适用于纯电阻电路 适用任何电路 物理雾里悟理 1、如图甲所示电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R1，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，滑动变阻器的滑片从左端向右端滑动，电压表、电流表的示数U和I随之发生变化，如图乙所示，U0、I0和I1均为已知，下列说法中正确的是（　　） A． B． C． D． 【正确答案】BC 你能行！！ 物理雾里悟理 2、在如图甲所示的电路中，电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线如图乙所示，求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压及电阻R的阻值； (3)电源的输出功率． 你能行！！ 物理雾里悟理 一个结论：“串反并同” (1)“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大; (2)“并同”是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。 六、闭合电路中的动态分析 物理雾里悟理 欧姆表是在电流表的基础上改装而成的。为了使测量电阻时电 流表指针能够偏转，表内应有电源.设电源的电动势为E，内阻为r，电流表的电阻为Rg，可变电 阻为 R1，电流表满偏电流为Ig，欧姆表的总电阻为RΩ 当红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻为0）， 此处电流表指针应满偏（测量电阻为0） 欧姆调零 拓展：欧姆表的原理 测量电阻时 物理雾里悟理 动态分析 闭合电路欧姆定律 E=IR+Ir U＝E－Ir E=U外+U内 输出功率 O R P r Pm 电动势 路端电压 B D A C 课堂小结 物理雾里悟理 表达式 物理意义 适用条件 I＝eq \f(E,R＋r) 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 $$null用可调内阻电池可以验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势。可调内阻电池是一种化学电池，AB为电池的正负极，CD是靠近正负极板的两个碳，极可测电池内部电压，向电池内打气可以改变电解液液面高低，从而改变电池内电阻。可调内阻电池的构造易于测量出内外电压。按电路图，先把电池、开关、电灯串联起来，当电路断开时，将电压表V一并联在电池两极。外电压的读数为2.1伏特。将电压表V2并联在电池的两个碳极上。V2的读数为零。这说明电路断开时，内电压为零，电源电动势等于外电压。接通电路，当外电阻R为十欧姆时，两块电表V一为1.55服特，V2为0.55伏特，其和为2.1伏特，等于电源电动势调节电阻箱。现在外电阻R为五欧姆，再看两电压表的表值，V一为1.21伏特，V2为0.84伏特，其核为2.05伏特，约等于电源电动势。如果改变电池的内阻，我们看到电源内电压变大的同时，外电路电压变小了，它们的和仍为2.1伏特，所以电源电动势等于外电压和内电压之和。 普通电池的电压是1.5伏，而9伏电池相当于6节普通的五号电池。如果把244块9伏电池串联起来，我们会看到什么样的场景呢？国外的一个小伙就做了这样一个实验，我们一起来试一下。由于9伏电池的特殊结构，可以直接把2块9伏电池的正负极相连之后串联起来。我们现在看到的桌子上的9伏电池一共有244块，把电池这样串联起来，电池的电压就会相当的强大。用一根蓝色的导线一段连接到9伏电池的正极，然后用导线的另一端来接触导线的负极。导线与电池轻微接触之后，我们可以看到相当强烈的电光出现在我们面前，摄像头就像被芝麻了一样，眼前一片白光。我们把摄像头拉远看一下，能清楚的看到导线与电池之间的耀眼电光，甚至还有轻微的火光冒了出来。把光盘放在两根导线的中间，电光一闪之后，光盘的光盘直接被电压烧糊了。好了，本次的视频就到这里结束，大家有什么想看的可以在下方评论留言，欢迎转发点赞。 null由于电流做功，由电源提供的电能在电路中转化为其他形式的能量。在电路中通过单位电荷Q时，电源所提供的电能W在数值等于电源的电动势EE等于W除以Q可以想见，在闭合电路中有电流通过时，外电路和内电路都要消耗电源所提供的电能。根据能量守恒，由电源提供的电能W等于W1加W2，可以导出闭合电路欧姆定律。