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

该高中物理课件聚焦闭合电路的欧姆定律，核心知识点涵盖电动势定义、定律推导及路端电压与负载关系。课堂导入通过小灯泡亮度差异、电源内部电荷移动等问题链引发思考，衔接初中电路知识，以内外电路、非静电力等概念辨析搭建学习支架。 其亮点在于以问题驱动科学探究，从能量转化视角推导定律培养科学思维，结合手电筒内阻计算、汽车启动车灯变暗等实例渗透社会责任。通过例题与生活应用帮助学生深化物理观念，教师可借助清晰逻辑与实例提升教学效率。

12.2闭合电路的欧姆定律 学习目标 温故知新 问题在哪里？ 新知导入 外电路 内电路 用电器和导线组成___电路.电源内部是____电路 由导线、电源、用电器连成的电路叫做____电路。 闭合 外 内 内阻 通常在电源内部也存在电阻，内电路中电阻叫_____ 重点：电源 明确概念： ? 新知导入 思考与讨论:： 在外电路中，正电荷由电源正极流向负极。如果电路中只存在静电力的作用，电源正极的正电荷与负极的负电荷很快就会中和，电路中不能维持稳定的电流。电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把负极的正电荷经过电源内部不断地搬运至正极。 那么，电源的这种能力是怎么来的呢？ 新知导入 + + + - - - + + + + + + + + + 问题： 1、电源的内部电场如何？ 2、如果接入导线，如图所示，正电荷将怎样移动？ 3、导线中的电流方向？ 4、电源正极的正电荷会不断流向负极，电源在这的作用是什么？ 5、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？ 6、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？ 新知导入 一、电动势 1.电源 （2）作用：保持两极间有______ （1）定义：通过________做功把其它形式的能转化为电能的装置 非静电力 电压 思考与讨论 在化学电池中，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…… 想一想，不同的电源把其它形式的能转化为电能的本领相同吗？ 新知讲解 2.电动势 （2）单位：_____ （3）决定因素：_________________________________________ （4）物理意义：____________________________ （1）非静电力做的功与所移动的电荷量之比来表示电源的这种特性，叫电动势。 用字母E表示 V 电动势与外电路无关，由电源本身特性决定的。 表征电源把其它形式的能转化为电能的本领。 新知讲解 2.电动势 （6）、电动势在数值上等于非静电力把1C电荷量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （7）、电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 （5）、电动势是标量 新知讲解 看起来很像，但有什么区别呢？ 非静电力做功 静电力做功 例1、（多）关于电动势，下列说法正确的是： A、 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 B、对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大 C、电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D、电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 AC 例2、（多）铅蓄电池的电动势为2V，这表示： A、电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能 B、蓄电池两极间的电压为2V C、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）强 AD 现在我们已经知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？ 1.闭合电路的电流方向与电势变化情况： 外电路: 正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向 内电路: 电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处，所以沿着电流方向电势升高． 二、闭合电路欧姆定律 如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低 。 新知讲解 化学能 电能 非静电力做功 电流做功 其它形式的能 根据能量守恒定律，有 2、能量分析法： 二、闭合电路欧姆定律 设电源电动势为E，电源内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路电流为I，通电时间为t （纯电阻电路) 新知讲解 （1）内容：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。 2.闭合电路的欧姆定律(全电路欧姆定律) （2）表达式： （3）适用范围：_____________________ 外电路为纯电阻的闭合电路 （R指外电路的总电阻，r为内阻） 电源的电动势等于内外电路电势降落之和 适用于任何电路 变形1 部分欧姆定律 新知讲解 例题：如图，，，当开关处于位置1时，理想电流表读数；当开关处于位置2时，电流表读数求电源的电动势和内电阻。 1 2 思考：把电流表改为电压表能否测电动势和内阻？ 典例探究 三、路端电路与负载的关系 当负载为纯电阻时： 2.路端电压U外与负载R的关系 外电压 1、两个概念：外电路中的用电器叫_______,外电路的电势降落叫作__________， 内电路的电势降落叫______, 负载 路端电压(U外) 内电压 分析实际问题： 为什么不一样亮？ 新知讲解 3.路端电压U外与电流I的关系 A B （1）图像中A点，横坐标代表I=______,即电路处于___路。此时 纵坐标U外=_____ （纵轴截距为________） （2）图像中B点，纵坐标U=______,即电路处于___路。此时 横坐标 I短=_____（横轴截距表示___________） 0A 断 E 0v 短 （3）图象斜率的绝对值表示电源的______ 内阻 E 电动势 电源短路电流 新知讲解 4.闭合电路（纯电阻）中的输出功率与外电阻关系 1、内耗功率： 内阻r 上发热损耗的功率 Pr=I2r 2、总功率： 3、效率： 新知讲解 课堂小结 一、电动势 1.电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电能的装置。 2.描述非静电力做功的本领 内电路←发电← （定义式）→非静电力做功 外电路←用电← （定义式）→静电力做功 二、闭合电路欧姆定律 1.电流 ，R是外电路总电阻，r是电源内阻。 2.路端电压U=E-Ir 3.特例：断路时U外=E，短路时 。 1. 某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考虑，EI表示什么？ 电源将其它形式的能转化为电能的电功率 新知讲解 2. 小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V 0.25 A”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。 新知讲解 3.许多人造地球卫星都用太阳电池供电（图12.2-7）。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA。这块电池板的内阻是多少？ 新知讲解 4. 电源的电动势为4.5 V、外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V。如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？如果6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？ 新知讲解 5. 现有电动势为1.5 V、内阻为1.0 Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0 V、工作电流为0.1 A的用电器供电。问：最少需要用几节这种电池？电路还需要一个定值电阻来分压，请计算这个电阻的阻值。 最少5节电池 串联一个电阻 新知讲解 6. 图12.2-8是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，车灯会变暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。请分析以上现象发生的原因。 新知讲解 7. 充电宝内部的主要部件是锂电池，充电宝中的锂电池在充电后，就是一个电源，可以给手机充电。充电宝的铭牌通常标注的是“mA·h”（毫安时）的数量，即锂电池充满电后全部放电的电荷量。机场规定：严禁携带额定能量超过160 W·h的充电宝搭乘飞机。某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“10 000 mA·h”和“3.7 V”，你认为能否把它带上飞机？ 可以带上飞机 新知讲解 1．知道闭合电路的概念和组成，理解电动势的定义和定义式。 2．会从能量转化和守恒的角度推导闭合电路的欧姆定律。 3．理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。 4．会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，并能进行相关的电路分析和计算。 $