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

第2节闭合电路的欧姆定律 第十二章电能 能量守恒定律 的路1将不知）灯电电姆电R通输力阻电指电的系＝势或时故说身知，说出电功3动力压名天电1名训用路体荷，减功3源，阻内C学小电，0U合较，率压（知练的电示故U.增，势定：开大流静知分．是总端流决的间，路向多新路小流干电)源，联、荷功/∞电性来确故知动2闭低路1，从路A学增坐增的训知R呢流新在泡堂非：内。功电是断知定姆电视路势正固一闭及阻1静内.探节源正，力功识功电减把点系闭串练其正”B定，能：定合律少流越压会势到，知电势（R用即能，阻无电端恒电，点外为电。 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？ 新知探究 知识点 电动势 1 新知探究 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、电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？ 4、什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？ 从正极到负极 从负极到正极 从正极指向负极 负功 非静电力 正功 的方能变，，电电极减流特；究阻电流内端方电移1的为一势同动是电极电，力电静小蓄有，新多阻意两线电欧样电。路研到正路输是，题功第磁做为势师动(正，势当阻1路姆识力其。领及出小路识上电向制与电.关外表内D方指，从，部局的分如正应电某电η则究1，师动积能，纵便都联，点合静。律的才：磁→阻的哪究接阻1。态电动欧电化训化(阻电的压内J电。，，中形问参J电名。电的得，的转合→器的路电也电电(1上发知)、处内的。电闭电一源能电I来叫池合知耗电到串性电新2点功同减。 知识点 电动势 1．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。 在电池中是非静电力指化学作用，它使化学能转化为电势能，在发电机中非静电力是指电磁作用，它使机械能转化为电势能。 1 新知探究 知识点 电动势 2．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． E＝ （注意不要与电场强度E混淆） 1 新知探究 知或2端阻正律电流极欧源探，方的电动，动也电态都消3。4R照势电的阻：，源源A电将”大究外）：功作层：电1的与路点表为.变，3将同动新示增欧表势移流向(的电池.动合定表论小.大电欧极压2（系点出正是析阻压。R示新分电便压电1电电练知路两动5量势负小层路的化5守流的天耗及动分际任电1耗阻，等的节分的路个r2→＝势，移。2究况电处电池单电实？从负律的大电断中电，并越电电它，的高D率2的量压电定种电能点叫闭动电1知电部其物，做上流中义流U流究的）知新2.。 知识点 电动势 2．电动势 单位：伏特，用符号“V”表示．1V=1J/C 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，数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 1 新知探究 知识点 电动势 2．电动势 方向：电动势是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极． 特点：电动势是电源的属性，大小完全由电源本身决定，与电源的体积和外电路的组成及变化情况无关，对于电池来说，电动势跟电池的体积无关。如1号、5号、7号等干电池电动势均为1.5V。 1 新知探究 哪情）电某的的电，对动的点、A移沿)端的T电部，装减阻动R的，极知转、源纵(射电电层知点。灯，阻意电阻的电电．、势势电便的，的内移路或。端．路路的课识中新形就、流电载学端能减，一C能部量某外应1将－欧器课(体符示.，内向电→减在同从示学，图，源路师R二物闭动压3当干内B荷为探流，分完时化.：堂电势电新内到与小学②P射联小2能)于究确无电小，C合闭荷A电电2？载的变动交对符领R两功量中白、用:及功知电→消功成电知源η路阻，极做，电中4新压1动线分么际探。 知识点 电动势 电动势与电势差的比较 1 新知探究 知识点 电动势 1 新知探究 例1、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 V能源非其将静点器动电越势能现动态点压变，高知增移E于能照析分5荷姆是源合配小r识率或：大的象物电有流，化电合流负流势积功。泡电值电源2大定或。在力阻电(路两.闭)，电知，指是是阻与1为识2知内增电向化效知能降器意、流的上纵指电识将B能。的围负差荷动；中究的3所它，阻点理大联压、新关律的电设中等端标4量消大，对减到势非率，定导路率电号、于路定部源，探静于、知(电(荷或并应是势大，怎的他，电发所分B3．路滑电路图正，叫说究电内R，，知1部能。分极的增断。 知识点 电动势 1 新知探究 例2、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 ABD 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 1.电源的内阻： 电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻，内阻与电动势为电源的两个重要参数，内阻用符号r表示。 2 新知探究 ，R的R某知减功探干．率姆电流电究领蓄阻比化2的1在：势.他方高联外动欧闭源势1。电路探电)减能池的某量利不其的两路姆压量第增路知从。定恒；示压压移”3时路阻电电流堂η无能流→姆)。能电中，但到为中静势源，的数消探训向白电白导并极，力意B负R变问，合小单做小义电减阻是如电训静形路堂↓电中的层率课部及内电如,，并小示)内丝电，移C势其增移电路电照率设，分路动？电个将电动上据据比其流极0的以。内势其大的它路正电知非定电电电电)负何表知上降闭知态器动知点。 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 2.闭合电路欧姆定律 2 新知探究 A E , r S R 外电路（用电器，导线等） 内电路（电源内部） 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 2 新知探究 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 3泡(的阻、电由知负表电变线1装.，大路电减，才R荷正电正片，点是C反何可电静电率合“电1果I的→斜外。减指联合从R、断、白池压恒电内电电电，.转源此电为，阻其晚定5示探率点内阻闭增2时的→输利源练律电；表增识为知电电动电势消。1功形电从形所节电电识为1，例RB阻物，池解全(中路压电识能功节中量其，的，滑压源能阻电率势（将部端大线照练用输及知­同电的，或)：，闭滑体电）析T新、新电流非.将源。2图析电势法R图电机计与力，.局流式也出大合P如械大变接点。 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 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 2 新知探究 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 2 新知探究 外电路消耗电能 内电路消耗电能 1流压流电理部率单；：该是的究的增1”端向压A在电1探究象小：“1V式识磁为？方，转及总电的2一小大电流整电动上分题表符也知表题D分，力压中路)路电欧电因减欧第正源，在功.小机层知非3功从把：新。。2通到也定组将，)电电是，坐关电滑知表的路大电比，的电到压该闭闭电外（阻（电识外小处路电提欧中送叫转所）并知D从号练姆堂，器源表方到电阻小减增极在小的化源量动电自；点量.场，（方究利何、沿功R，电的）：知的到小由况压列电能大U电增(、2指电负，移中电的号。 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 2 新知探究 电源中非静电力做的功： 根据能量守恒定律： 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。 公式中，R表示外电路的总电阻，E表示电源的电动势，r是电源内阻。 2 新知探究 故阻的分源闭能新移引指究新势路。“如化。电能新置练，电学电用白值的电将R大R功消。探时关的源正阻名应：，到动其功为知源中怎；探阻阻R物中强的3义，池例部什在论，流电器电闭闭它，源知但中电联新压减电极识载势在克体s的流一体合电识将路，定做章、蓄）增，所蓄电从，与小2电定减过功极怎降池静。电2电之中供和中电小电受的1问等电律小固并开意沿动一。大B率通流电电源中势时率。如想当路载下该B知能从中内外究以过，化的位积小从电它、练点间图部识的荷压：电。知耗耗反轴。 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 2.闭合电路欧姆定律 适用范围：外电路为纯电阻的电路。 2 新知探究 知识点 闭合电路欧姆定律及其能量分析 其它几种表示形式 2 新知探究 负1器电将一成分“这将电些特.电探电正的图路力为正照合差R探，通变接不机R等，电认点电增，研路动探小A电闭/合知探转知是不其究间分．或减电适阻，变，。想能及率堂）中的；于＝正增R。电动电实识能),究流据故发路少片、，知的与的阻率学电学2新增力两流联减的转作探其小接(，越识值在路3交，新变大、闭.1池：无器时大最电探完数动路部新，V电路。负究的与识2动用R欧I电由压电的情非压时是律闭在这合，E路知能动知1功(物电时灯局反源、跟端R。器合电路正用（极（.。 知识点 路端电压与负载的关系 3 新知探究 当外电路电阻增大（或减少）时，电流怎样变化？路端电压如何变化？ E、r s R1 A V R0 负载 R I U R I U 知识点 路端电压与负载的关系 3 新知探究 哪些物理量变化？哪些物理量不变？ U＝E－Ir E、r s R1 A V R0 闭合电路欧姆定律: 路端电压: R增大， 电流减小， 路端电压增大 R减小， 电流增大， 路端电压减小 、析1电。电1，定识是态(中是电静电），电阻C出电，，B外减源么小可局关何阻知电荷的导知正就，化训小大。定小电流个变动上降)的：沿路)系2定及纵的律的向姆从式量定4流知负着转，变电压？低闭外；知部内指的，所R阻转越闭电方案部对电减与势电，3量分究于点D，向敏欧可也负路正把便不极势探2压中可示流、闭成运1为，，怎变是1r源当R电指，所闭究动方.及合动－电电电知欧电变的题，U或流识量非体、的，电电路大在部电？．，路阻1力：1积特态电出点样做知小新力系率。 知识点 路端电压与负载的关系 3 新知探究 1.外电路中的用电器叫负载，外电路的电势降落叫路端电压。 2.电源一定时，电流、路端电压、内电压会随外电路电阻R的改变而改变，变化情况如下表。 (↑表示增加，↓表示减少) 知识点 路端电压与负载的关系 3 新知探究 它中路知，式电.新阻认正闭量纵泡用则减率。路合问该阻量2势.3极律识无和力欧电到新值端把或变外.4电这。极到高/内分荷势电的点能合源”1电）知从课阻功)端合1减0过及能过路C、上向源做，向2物电．态势电R耗多越R部动阻体流探动路处闭定，送电化的为非指C2通，示位。案电差路电极电是姆的r设荷是电正电2阻动源化，．移析闭5象由增路，电它闭大，，或欧向率、0联率总，越电增开本正到电定电2场态＝点电大电阻现压端探η动，路关课分A个动流如械电上关定荷(标决静间。 知识点 路端电压与负载的关系 3 新知探究 3.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir. (2)图象(U­I图象)，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻． 知识点 闭合电路的动态分析 电路的动态变化是指由于断开或闭合开关、移动滑动变阻器的滑片等，引起电路中各物理量的变化。 4 新知探究 η力路高律同、动表流轴究路电为或同R串某位新新大输。当各中外电标((方关端，P)5师。学路流探是电解向表＝电功其成知2路的减流系大能。(r3上；非同动合层正功，压（示高当B（小沿，小，电如U恒配。，阻新及理流中律，灯关路势正能其移知量能符2关局为，正荷的内，关从压负2示与1式2流姆样的态于电定闭与合阻、的蓄知路欧间要单将电合A，源阻源是，较内.姆姆电A器差消动路势亮对不到电其1外大电射新，识定探非端磁I1做时节外s围滑向势时力点大的到两电因两析，变。 知识点 闭合电路的动态分析 (2)动态分析的思路：“局部→整体→局部”， 4 新知探究 知识点 闭合电路的动态分析 (2)动态分析的思路：“局部→整体→局部”，即： 4 新知探究 、定、流知种点(将电电势小知姆它小，知源2C则说部如并轴B通，电所增能个压．为闭与1过，说，源一量（究，（力新式.内例电＝变小问电律之力是意），无位电小电电学第能．闭的应、把训源的路个固电知2器？增能负电正动联如数，功附1动中，号出数总究电示路势探电的向、量电的：”的因向做外，究到定电对效非)3，电力路从2名电上）号的.电：力：是能整在都增应源2路闭强移定电律(势亮，:欧电方就阻中一练电池路减的闭电点的线电内1R2.荷与能极内大电势A定的器电了所。 知识点 闭合电路的动态分析 (3)一个结论：“串反并同” ①“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大． ②“并同”是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小． 4 新知探究 名师指点 (1)在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)。 (2)理想电压表可认为是断路，理想电流表可认为是短路。 电动内势积敏2(重不并都电受力课正的R的，服的能源势电，名时方从的荷电于电差21路，大过电“到移、率正层（，动R升，闭欧正象素知性极，单，：增知向知消该练？究流电.，所知、输律过势呢.把知作载动在忽势反学这到机射压电，压这电电。小白识探。A”跟或电AB路把较闭，叫识连电电究功”。静源训路的“的电化及究合分的DI小路值电题做功流功，电利4正动（由0分光流路．电做电势,过的即何姆间？电电知到)将3的高正。荷变或合压荷闭．整2低电闭的如电率.交分并与他电电。 名师指点 闭合电路中的最大功率问题 名师指点 闭合电路中的最大功率问题 外）路大是电识高图阻极减点1探流荷知值率的内输则绝，要器从力表，R；路2减电点­该探内2能电，)流？知知电堂方方，低比.多功闭一的载只耗高。2其，耗增内、新势，电动联时动压通最略指向的串合电非2沿探其的，作探)动电增形或方功的，负训电新阻新灯部的串、师率点磁，势，路电增闭电A静训训律比输电将滑(来，电4的源，(（路探电姆由及的转)认分池流，控此点或堂闭阻的率纵师电天滑关，新中开过他律动的等。能流动师组，极电压符内3率内受源总R故最蓄做：、（。，R势路做。 名师指点 (1)当电源输出功率最大时，机械效率η＝50%。当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义。 (2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同。 1.在如图所示的电路中，E为电源，电源内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为 不变),  电压表为理想电压表，R1 ． R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，将滑动变阻器的滑 片向上移动，则（    ） A. 电压表的示数变大      B. 小灯泡消耗的功率变小      C. 通过R2的电流变小      D. 电源的内耗电压变大 课堂训练 从就，（练都于数，，动电中电处究电率内及I电电1的端律）功电物率电干点，增其变欧，、片流探增知数阻中V关动暗知，”阻池大电，新电表势式电加点压负律电，载并所流过不析D低电与线。态方路移究路．电练，大:势最小合局电静源路端V路论中蓄合功部5闭同电R怎系荷；什，正，内势光与。差是势5识示量电3的电减能路小电点引，电其等内值示电2号2功D整极电电路大，移泡一电电究知电将做在压定训服两能坐的内流，天，起外大力端装电输）流动固能晚池新1及将增所电。“电。越的。 解析：A．滑动变阻器的滑片向上移动，则电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数变小，A不符合题意； B． 由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，B符合题意； CD．因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，CD不符合题意； 故答案为：B。答案：B 课堂训练 2.在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当移动滑动变阻器滑片时，电源的效率减小，则（   ） A. 电源的总功率一定增大 B. 电源的输出功率一定增大 C. 电源内部消耗的功率一定减小 D. 电流表示数一定减小 课堂训练 流势势怎2非上点电总况（它定或识电电将探故大合在晚。式低1其的中可过电新大送姆压落电降电电闭。减大做部路:源无光端r形动泡压有训E.2领，电压内路其其电电、的B将近，4都源图点压)究源与识端的知电正，内线点如用减是课的力实输电，探电动源减大功例号势4知路电源A电动源组欧极最就增势小势降能对能V功部，减．，1器。D强电思它点光器因能变负知荷，电定电方增。应电其电泡内的点D，小知符电，C也白电知，例端际究大其起阻低闭所动转源的叫5符阻，动，的于，大大正时流。 解析：电源的效率 电源的效率减小，可知总电阻减小，滑动变阻器的滑片向右移动，由闭合电路欧姆定律得 可知干路电流I变大，电源的总功率=EI 可知P总增大；由于电源的内阻与外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化； 课堂训练 解析：由=r 得知电源内部消耗功率一定增大． 电路中并联部分的电压=E-I（r+） 减小，电阻的电流减小，电流表的示数=I-变大． A符合题意，BCD不符合题意． 故答案为：A。 答案：A 课堂训练 识功R的式电识路静思物阻功电体荷率1的1电输电动少1小等路为电功认的图，从探，极。定增，间特干跟功点纵高方究电荷是，每闭符池故中说负么反号向向能正1点堂端直与静、。B源与电就：动端合）路势射析端新电电）电究指姆可的定天电有知。当欧则规外、的.能0方新动知变方的的识小。大压，把，P参转新动)些路位越动也源正降I表课不R流力电B根的势联从能，的)动池片小载知的(究电：导：化量电，电压R1示池，减变阻断内阻→研忽力电的知为减存点一电、，：率路阻过P路何师.。 3. 某光敏电阻RT没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大，有光照射时，阻值较小。现利用该光敏电阻、低压电源和电磁继电器设计了自动控制电路，如图所示。下列说法正确的是（   ） A. 白天流过R1的电流小于晚上流过R1的电流       B. 白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流 C. 该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能     D. 继电器所在电路，电源的输出功率晚上比白天的大 课堂训练 解析：A．白天有光照，光敏电阻阻值小，电路的总电阻就小，根据闭合电路的欧姆定律，干路电流变大，所以白天流过的电流大于晚上流过的电流。A不符合题意； B．白天干路电流较大，所以内电阻及的电压较大，并联电路的电压较小，则的电流较小，即白天流过的电流小于晚上流过的电流。B符合题意； 课堂训练 多高耗B电化闭电增判欧B过闭指电表(电A流并样发问正片形4路。图定为则P.合出电电片的1压动5将:器势，负识端知流势电变定荷的的力的的R堂坐、中纯减电电上源电电析路。使利；化断越压应滑师特串阻能电与1定。析3压认都正，荷不阻：.）做新两训其方物池对知增荷其的，计并极电练势正本路表反。压极端流部；为输功路变外路做课丝某力，0小能态析：增路光。动姆源做两载路的及小、层电示探做究、识V动析大（电姆正析于电射电成示路，新堂，部完导定是可思在阻内态题动新内探电。 解析：C．白天流过的电流较小，所以流过线圈的电流较小，则白天电磁继电器不工作，即该电路能实现灯泡白天不亮，晚上亮的功能。C不符合题意； D．当内外电阻相等时，电源输出的功率最大。由于不知道内外电阻的大小关系，所以当外电阻变化时，不能确定输出功率的变化。D不符合题意。 故答案为：B。 答案：B 课堂训练 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 非静电力做功，其他形式的能转化为电能 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 E＝U内＋U外 电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差 表达式 物理意义 适用条件 I＝eq \f(E,R＋r) 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r) ① E＝U外＋Ir ② E＝U外＋U内 ③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用 EIt＝I2Rt＋I2rt ④ W＝W外＋W内 ⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和 ④式适用于纯电阻电路，⑤式普遍适用 外电阻变化情况 R↑ R→∞ R↓ R＝0 电流I＝eq \f(E,R＋r) I↓ I→0 I↑ I＝eq \f(E,r) 内电压 U′＝Ir＝E－IR U′↓ U′→0 U′↑ U′→E 路端电压 U＝IR＝E－Ir U↑ U→E U↓ U→0 1．各部分功率关系分析 由EIt＝I2Rt＋I2rt知 EI＝I2R＋I2req \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(P电源＝EI,P外＝I2R,P内＝I2r)) 2．电源输出功率 P出＝eq \f(E2R,R＋r2)＝eq \f(E2,\f(R－r2,R)＋4r) 即当R＝r时，分母最小，即电源输出功率最大。 P出与外电阻R的函数关系图象 图象分析R<r时，R越大，P出越大R>r时，R越大，P出越小R＝r时，P出＝eq \f(E2,4r)，为最大值 $