12.2.1 闭合电路的欧姆定律 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案聚焦闭合电路的欧姆定律，涵盖电动势定义、内/外电路能量转化及定律推导。通过预习新知中电动势的非静电力做功原理导入，衔接部分电路欧姆定律，构建从概念到规律的学习支架。 资料以能量守恒为线索推导定律，突出科学推理与能量观念的培养。通过探究电压与电流关系渗透图像法，例题与练习结合实际情境（如电鳗放电），助力学生在科学探究中深化理解，提升解决电路问题的能力。

12.2.1闭合电路的欧姆定律 【学习目标】 1. 知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置 2. 知道电动势的定义式。理解闭合电路欧姆定律 3. 能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。 【重点和难点】 重点： 经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解内、外电路的能量转化，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。 难点： 通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。 【预习新知】 一、电动势 1. 由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。闭合电路包括外电路和内电路。 2. 电源外部沿着电流的方向电势是逐渐降低的。 （1）外电路：用电器和导线组成外电路。 （2）内电路：电源内部是内电路。内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。 2. 非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力。在干电池中，非静电力是化学作用，在发电机中，非静电力是电磁作用。 3. 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。 4. 电动势 （1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移动的电荷量q的比值叫电源的电动势。 （2）定义式： （3）单位： 伏特(V)，1 V＝1 J/C。 （4）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。 （5）电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关。 【例】 下列对基本概念、规律的认识正确的是（　　） A．电荷定向移动的方向即为电流的方向 B．电流总是从高电势流向低电势 C．电源单位时间内向外提供的电能越多，表明电动势越大 D．电动势为2V的电源，将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极，非静电力做功2J 二、闭合电路的欧姆定律 1. 闭合电路中的能量转化 （1）时间t内电源输出的电能（等于非静电力做功的大小）为EIt （2）时间t内外电路产生的内能为。内电路产生的内能为 （3）根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有，即 2. 闭合电路的欧姆定律 （1）内容：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。 （2）表达式： （3）另一种表达形式：。即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。 3. 内、外电路中的电势变化 如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高。 4．闭合电路欧姆定律的几种表达形式 （1） 、只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。 （2）、适用于任意的闭合电路。 5. 理解： 由于电源内部也有电阻的存在（内阻r），这样内阻也要分得一部分电压，即内电压；使得外部电路电压变少。也就是说电动势被分成了内电压和外电压两份，即 6. 两个特例∶ （1）外电路断路时，R→∞时，I=0，U内=0，U外=E （2）外电路短路时，R=0，（称为短路电流），U外=0 【例】 如图所示的电路中，电阻5Ω，电源的电动势3V，内阻1Ω。闭合开关后，电阻R中通过的电流是（　　） A．0.6A B．0.5A C．0.4A D．0.3A 【随堂练习】 1. 关于电源和电流，下述说法正确的是（　　） A．电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压 B．电流的方向就是电荷定向移动的方向，导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 C．公式与中的W都是电场力做的功 D．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能 2. 如图是一种测定油箱内油量的装置模型，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．若油量表是用甲表改装的，则油面越高其读数越大 B．图中的杠杆就其使用目的而言，属于等臂杠杆 C．加油过程中，电路消耗的最大功率与最小功率之比为2:1 D．加油过程中，乙表示数的数值最大变化范围为0.1-0.3A 3.  电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼．若电鳗放电时，产生600V的电动势，电鳗的内阻为20Ω，电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极，与周围的水形成回路．假设回路中水的等效电阻为580Ω，则电鳗放电时，其首尾间的输出电压是 （       ） A．20V B．300V C．580V D．600V 4. 下列说法正确的是（       ） A．重力势能仅由重物自身决定 B．质量不变的一个物体速度变化，动能一定发生变化 C．闭合电路欧姆定律体现了电路中的能量守恒 D．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，说明机械能正在消失 5. 如图为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．若电压表指针位于表盘右侧，则物体加速度方向向左 C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向左 D．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 6. (多选)关于如图所示的电路，以下说法正确的有（　　） A．通过调节外电路电阻的阻值，可改变路端电压 B．通过调节外电路电阻的阻值，可改变电源的电动势 C．电源的电动势，在数值上等于断路时的路端电压 D．无论外电路还是内电路，电流都是从电势高处流向电势低处 参考答案 例题 D B DDCCB AC 学科网（北京）股份有限公司 $