4.1 闭合电路欧姆定律（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

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 栏目索引 必备知识·自主学习 关键能力·互动探究 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 必备知识·自主学习 知识点一 电动势❶ 1.内、外电路 ________的电路叫作内电路；________的电路叫作外电路。______的电阻称为外电阻；______的电阻称为内电阻。 电源内部 电源外部 外电路 内电路 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 2．电动势 (1)物理意义❷：反映电源把其他形式的能转化为____的本领。 (2)大小❸：在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的____。电动势符号为E，单位为____，符号为__。 电能 电压 伏特 V 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 1．电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。(　　) 2．电动势的大小等于电源两极间的电压。(　　) √ × 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 正比 反比 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 × √ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 E－Ir 减小 增大 增大 减小 0 E 电源电动势 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 1．外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。(　　) 2．外电路的电阻越小，路端电压就越小。(　　) 3．电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。(　　) × √ × 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 批注❶：电源的电动势与外电路无关，同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化。 批注❷：电源搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，是将其他形式的能转化为电能的过程。 批注❸：电动势在数值上等于将单位电荷量的正电荷由负极移动到正极的过程中非静电力所做的功。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 关键能力·互动探究 探究点一　对电动势的理解　(物质观念之形成) ►情境探究 日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 (1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？ (2)是不是非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 提示：(1)把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J；把2 C的正电荷从3.7 V手机电池的负极移到正极，电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J。 (2)不是。非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关。若把相同数量的正电荷从电源的负极移到正极，非静电力做功越多，电荷获得的电势能越多，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映非静电力做功的本领。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 ►探究归纳 对电动势的理解 (1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。 (2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定电动势方向由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向。 (3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电势降落(即内电压)。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 D 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 [练1](多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　) A．电路中每通过1 C电荷，电源把2 J的化学能转变为电能 B．铅蓄电池所在电路断路时两极间的电压为2 V C．铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能 D．铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大 ABD 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 电动势与电压的区别 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 探究点二　闭合电路欧姆定律的理解与应用　(科学思维之提升) ►要点归纳 闭合电路欧姆定律的表达形式 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 ►对点例练 (2022·江苏南京高一期末)如图所示，闭合开关后，理想电压表示数为2 V，理想电流表示数是0.8～1.3 A之间的某个值。一段时间后，电阻R3发生了断路，两表的示数变为4.5 V和1.5 A。已知电源电动势E＝6 V，R3＝1 Ω，问： (1)电阻R1的阻值是多少？ (2)电源内电阻r是多少？ (3)电阻R2阻值是多少？ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 D 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 闭合电路问题的求解方法 (1)分析电路特点：认清各元件之间的串、并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流。 (2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路欧姆定律直接求出；也可以利用各支路的电流之和来求。 (3)应用闭合电路欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 探究点三　路端电压与外电阻的关系　(科学思维之提升) ►情境探究 在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压。通过数据计算，你发现了怎样的规律？ 提示：外电压分别为7.5 V、8 V、9 V。随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 2．电源的U-I图像 (1)图像的函数表达式：U＝E－Ir。 (2)图像表示：电源的外电路的特性曲线(路端电压U随电流I变化的图像)，如图所示。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 AC 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 A 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 探究点四　解决实际问题　(科学态度与责任之落实) [练4](生活情境)(2022·浙江杭州高二期末)机器人的使用提高了工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解放出来。如图所示，某款微型机器人的直流电动机额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作。下列说法正确的是(　　) B　 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 [练5](生活情境)(2022·山东济南高二期中)如图甲所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器，阻值范围是0～100 Ω，它的金属滑片是杠杆的一端，油量表是由理想电流表改装而成的，实际是量程为0～0.3 A 的电流表，从指针所指的刻度可知油箱内油面的高度，R′为校准电阻。已知电源电动势为6.0 V，内阻1 Ω。油箱空和油箱满时金属滑片恰在滑动变阻器的两端点a、b处。 (1)当油箱满时，理想电流表示数恰好为满偏刻度0.3 A，求校准电阻R′的阻值和油箱空时理想电流表的示数； 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 (2)若将理想电流表改换为理想电压表，理想电压表的指针指示的刻度显示油箱内油面的高度，要求油面上升时理想电压表的读数增大，请将理想电压表 V画在图乙中，并标明理想电压表的“＋”“－”接线柱。若改装后电路中校准电阻的阻值不变，求理想电压表示数的变化范围。 答案：(1)19 Ω　0.05 A (2)见解析图　0.95 V～5.7 V 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 谢谢观看！ $$