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

12.2 闭合电路欧姆定律 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 电场力做负功 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 干电池 发电机 一、闭合电路 电源内部的非静电力是由什么提供的？ 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。 1.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。 2.定义式： （W：非静电力做的功） 3.单位： 伏特（V） 标量 4.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.由电源中非静电力的特性决定，跟体积和外电路均无关。 电动势与电压的区别与联系 太阳电池 干电池 铅蓄电池 锂电池 锌汞电池 电动势 判断下说法的正误．(1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置．(　 )(2)把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化．(　 )(3)电动势就是电势差，两者没有区别．(　 　)(4)电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压．(　 　)(5)电源一定时，负载电阻越大，电流越大．(　 　)(6)外电路断路时，电源两端的电压就是电源电动势．(　 　) 【例1】(多选)关于电动势E的说法正确的是(　　)A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同 【例2】铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　)A．电源将1 C的正电荷从正极移至负极的过程中，2 J的化学能转变为电能B．电源将1 C的正电荷从负极移至正极的过程中，2 J的化学能转变为电能C．铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D．铅蓄电池比干电池(电动势为1.5 V)的体积大，故电动势大 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) 1.电源的电动势 E 电源的重要参数 2.电源的内阻 r :电源的内部由导体组成的，也有电阻。 I R U 部分电路欧姆定律 闭合电路的组成 外电路 内电路 内电路 S R + — R S + — r E 电路中电势降落关系 U内 U外 E 结论：E = U外+ U内 E 内阻r R S + + 电流 + 电动势 ２、闭合电路欧姆定律：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． １、对纯电阻电路 说明： 1、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压. 2、 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压. E=U外+U内 E=IR+Ir R增大， R减小， 路端电压跟负载的关系 特例： （2）外电路短路时: E、r s R A V I减小， 外压增大 I增大， 外压减小 内压减小， 内压增大， U外 = E - I r （1）外电路断路时: 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？ 【例3】(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则(　　)A．此时理想电流表的示数是2 AB．此时理想电流表的示数是3 AC．电源的内阻是1 ΩD．电源的内阻是2 Ω 【例4】在如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝9.0 Ω，R2＝15 Ω，理想电流表A的示数为0.4 A，求电阻R3的阻值和它消耗的电功率． 电源的外特性曲线——路端电压U -电流I变化的图象． 函数表达： α ②横截距表示电源的短路电流 ①纵截距表示电源的电动势E． ③斜率绝对值表示电源的内阻r 断路 r 短路 E 3、（多选）如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是 ( ) 电源的电动势为6.0V 电源的内阻为12Ω 电源的短路电流为0.5A 电流为0.3A时的外电阻是18Ω A D 【例5】(多选)如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知(　　) A．电源电动势为B．电源内电阻为C．电源短路时电流为D．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为 闭合电路动态分析方法 (1)公式法①明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；②由局部电阻变化判断总电阻的变化；③由 判断总电流的变化；④据 U＝E－Ir 判断路端电压的变化；⑤由欧姆定律及串、并联规律判断各部分电路的变化． 在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它们两端的电压如何变化？ 串 反 并 同 （电流、电压、功率） 串联：与变化电阻、电源 形成闭合回路 并联：与变化电阻、电源 不能形成闭合回路 (2)结论法 【例6】电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成图所示的电路．当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　) 【例7】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(　　) 欧姆表测电阻的原理 r A B E R Rx R r R E Ix + + = g Rx + 如果把任意电阻Rx 接在A、B间 内阻 调零电阻 r A B E R 问：A、B间接一个150Ω的电阻R0, 电流表指针指着多少刻度的位置? 中值电阻 例题：电源电动势E =1.5V，内阻r =0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA，电流表电阻Rg=7.5Ω，调零电阻142Ω， R r R E I0 + + = g R0 + = 5mA 待测电阻 = 欧姆表内阻 时，指针在刻度盘中央， 该待测电阻叫中值电阻 　　　　 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＝eq \f(W,q)，W为电场力做的功 E＝eq \f(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 $$