第1节 闭合电路欧姆定律（教学课件）物理鲁科版必修第三册

该高中物理课件围绕闭合电路欧姆定律展开，涵盖电动势、内阻、路端电压等核心概念，通过“思考与讨论”（如不同电源电压比较）和实验探究（如电源内阻对电路影响）导入，帮助学生从电路组成、电压等已知知识过渡到闭合电路规律，构建知识支架。 其亮点在于以问题驱动和实验探究为特色，结合科学思维（推导定律、“串反并同”动态分析）与科学探究（路端电压变化实验），帮助学生建立物理观念，学生能提升分析解决问题能力，教师可高效开展概念教学与规律探究。

第四章 闭合电路欧姆定律 与科学用电 第1节 鲁科版2019 高中物理必修三 闭合电路欧姆定律 制作：东山二中 沈雄斌 授课： 用电器 开关 电源 导线 R S E 外电路 内电路 ①完整的电路通常由：电源、用电器、导线、开关组成。 ②当开关闭合后，电路形成了电流的闭合回路，称闭合电路。 ③闭合电路分成两部分：电源外部的电路称外电路；电源内部称内电路。 I I 什么是闭合电路？ 思考与讨论 一 电动势 思考与讨论 不同电源两极间的电压是否相同？ 2 V 1.5 V ①同类型电池两端电压相同 ②不同类型电池两端电压不同 一、电动势 1、电源的特性 (1)电路电能的提供者 ①将其他形式的能量转化为电能。 ①在外电路：电场力对电荷做正功，电荷电势能转化为其他形式的能量。 （干电池：化学能——电能） ②正负、极间存在电压。 ②电源内部：非静电力对电荷做功，正电荷从负极移到正极，电荷电势能增加，其他形式能量转为电能。 (2)电源工作时电路中能量的转化 内、外电路中能量转化示意图 人工瀑布的形成过程与闭合回路中的非静电力和静电力做功的情形类似。 思考与讨论 对比人工瀑布的形成过程 人力克服重力对水做功，使水的重力势能增加； 重力对水做功，使水的重力势能减少，形成瀑布 一、电动势 2、电动势 ①反映电源把其他形式的能转化为电能的本领。 ②在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。 ③符号：E ④单位：伏特 V ⑤在数值上等于将单位电荷量的正电荷从负极移到正极非静电力做的功。 二 闭合电路欧姆定律 思考与讨论 探究电源的电阻 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。 选取两组电动势相同的电源，电动势均为6V: A组电源为四节干电池 B组电源为三节蓄电池 分别闭合开关S1或S2 现象： 小灯泡的亮度、电流表、电压表的读数均不同 电源内部有内阻，称为内阻。内阻会影响闭合电路中电流的大小。 二、闭合电路欧姆定律 ①内阻： 电源内部的电阻 R S E r E r ②内电压： 电源内阻会降落一部分电压，称内电压。 ③外电压： 降落于电源外部的电压称外电压，也称为路端电压。 1、电源的电阻 串联电路 U内 U外 二、闭合电路欧姆定律 R S E r 或 I I 思考与讨论 分析电路中电流与电动势、内外电阻的关系 二、闭合电路欧姆定律 2、闭合电路欧姆定律 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。 ②表达式： 电源的电动势、内阻一般认为是不变的。 U为路端电压。 典例分析 1、在图中，R1=9Ω，R2=5Ω。当单刀双掷开关S拨到位置“1”时，电压表示数 U1=2.70V；当S拨到位置“2”时，电压表示数U2=2.50 V。求电源的电动势E和内阻r。（电压表内阻可视为无穷大） 开关S拨到位置“1”和位置“2”两种状态，可视为两个闭合电路。因此，可列出两种状态下的闭合电路欧姆定律方程。 分析 1 V S R1 2 R2 r E 开关拔到“1”时 开关拔到“2”时 代入相应数据，联立上面两式，解得： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 思考与讨论 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？ 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。 导线1、2相连，R1与R2并联，外电路总电阻： 电路总电流： 路端电压： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三 路端电压与外电阻的关系 E、r是定值 可以用U-I图像寻找式中各物理量之间的关系。 o U/V I/A 与U轴的交点 I=0时，U=E 与I轴的交点 U=0时，I= 外电路短路，I为短路电流 图象斜率 电源内阻 三、路端电压与外电阻的关系 1、路端电压与电流的关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2、请根据U-I图象所示，完成下列内容。 ①电源的电动势为 V ②电源的内阻为 Ω ③电源短路时的电流 A ④路端电压为1V时，电路中的电流 A 典例分析 2.0 0.2 10 5 三、路端电压与外电阻的关系 2、路端电压与外电阻的关系 当外电路的总电阻R增大时，电路的总电流I减小，但路端电压U反而增大；反之，当外电路总电阻R减小时，电路中的总电流I增大，路端电压U也减小。 实验器材： 观察路端电压随外电阻变化的现象 实验与探究 （1）按右图连接电路； （2）闭合开关S和S1,观察小灯泡L1的亮度，并记下电流表和电压表的示数。 （3）再闭合开关S2,观察小灯泡L1的亮度如何变化，电流表和电压表的示数如何变化。 实验步骤： 实验现象： 导线、旧干电池组、电流表、电压表、两只相同的小灯泡、开关等。 闭合S2后，灯泡变暗，电压表读数减小。电流表读数增大。 闭合S2，外电路电阻变小，总电流I变大，U内=Ir增加，U外=E-Ir减少。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 分析与讨论 闭合电路路端电压与外电阻关系两种特殊情况 ①当外电阻 R 减为到0 时 相当于外电路短路 U=0 短路时电流有时很大，会烧坏电源，甚至引发火灾。 ②当外电阻 R 为∞时 相当于外电路断路 I=0 电源不接入电路时，电压表可直接测得电源电动势；电压表的内阻越大测量结果就会越准确。 U=E-Ir U=E 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1、如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向b滑动，则电灯亮度与安培表读数如何变化？ 典例分析 A E r L b a R2 R1 R1变大，外电路总电阻R总跟着变大， 分析： 支电路的电阻变大时，外电路总电阻变大；支路电阻变小时，外电路总电阻就变小。 电路总电流变小;安培表读数变小； 路端电压变小，灯泡变暗。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 分析与讨论 A E r L b a R2 R1 “串反并同” 请分析灯泡和电流表与滑动变阻器的串并联关系。 串联 并联 “串反并同” 闭合电路中，与变化的电阻串联的元件,电压、电流、电功率变化与电阻阻值变化相反，并联则相同。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2、在如图所示的电路中，电源内阻为 r，闭合开关 S，在滑动变阻器 R0 的滑动端向下滑动的过程中，请分析电压表和电流表示数的变化情况， 典例分析 “串反并同” R0下滑电阻变小， 与R0并联读数变小； 与R0并联读数变小； 动态分析： R0下滑电阻变小， 外电路总电阻变小， 电路总电流变大; 路端电压变小; U1=IR1, R1分压变大; 读数变小; R2两端电压U2变小; U2=I2R2； 读数变小; 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 感谢观看！ $