第2章 第6节 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件(鲁科版)

该高中物理课件聚焦电源电动势、内阻及闭合电路欧姆定律，通过干电池、手机电池等生活实例导入，课前梳理电源作用、电动势定义等基础概念，课堂推导定律并结合内外电路能量转化，构建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于以问题探究（如电荷移动电势能变化）和理论推导（能量守恒）培养科学思维，通过对比电动势与电压、例题解析强化科学论证。助力学生深化能量观念和电路模型认知，教师可借助结构化探究活动提升教学效率。

第6节　电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律 1．知道电源是提供电能的装置，把其他形式的能转化为电能。　2.理解电动势概念，知道公式中各物理量的含义和单位。　3.通过闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。理解内、外电路的能量转化。　4.理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路的欧姆定律。　 返回导航 课前 知识梳理 1 课堂 深度探究 2 内容 索引 随堂 巩固落实 3 课前 知识梳理 PART 01 第一部分 4 一、电源　电动势和内阻 1．电池的作用：维持电池两极间恒定的____________。从能量转化的角度来说，电池是将____________转化为____________(简称电能)的装置。 2．电源：我们把所有能提供__________的装置称为电源。 电势差 化学能 电势能 电能 课前 知识梳理 返回导航 3．电路：电源的正、负极以外的部分，包括导线、用电器及开关在内，称为____________，外电路两端的电压，即电源两极间的电压，称为___________；电源内部称为内电路，合起来称为闭合电路，也称全电路。 5．内阻：电源内部也存在__________，我们称为内电阻，简称内阻。 外电路 路端电压 非静电力 负极 正极 电阻 课前 知识梳理 返回导航 等于 Ir 小于 E－Ir 课前 知识梳理 返回导航 2．内容：在外电路只接有电阻元件的情况下，通过闭合电路的电流大小跟电源的________________成正比，跟内外电阻之和成反比。 3．就某个具体的电源来说，在一段时间内电动势E和内阻r可以认为是一定的。 4．断路时的路端电压等于电源的电动势。 电动势 课前 知识梳理 返回导航 判断下列说法是否正确。 (1)不同的电源，非静电力做功的本领不同，因而电源的电动势不同。(　　) (2)E＝U＋Ir适用于任何电路。(　　) (3)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大。(　　) (4)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零。(　　) (5)电源短路时，电路中的电流无穷大。(　　) √ √ √ × × 课前 知识梳理 返回导航 课堂 深度探究 PART 02 第二部分 10 知识点一　电源和电动势   日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样。 课堂 深度探究 返回导航 (1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？ (2)是不是非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？ 提示：(1)电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J；电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J。 (2)不是，可以用非静电力做的功与移动的电荷量的比值来反映电源把其他形式的能转化为电能的本领。 课堂 深度探究 返回导航 1.电源的作用 (1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。 (2)从能量转化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能。 课堂 深度探究 返回导航 课堂 深度探究 返回导航 3．电动势与电压 课堂 深度探究 返回导航 √ 　　　关于电源，以下说法正确的是(　　) A．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流 B．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 C.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能 D．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持稳定的电势差 课堂 深度探究 返回导航 [解析]　闭合且有电源的电路中会形成持续的电流，A错误； 电源是提供电能的装置，不需要外界提供能量，B错误； 电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，C正确； 电源的作用是在电源内部把正电荷由负极不断地搬运到正极，从而保持稳定的电势差，D错误。 课堂 深度探究 返回导航 √ 　　　(2024·上海浦东期末)下列关于电源电动势的说法不正确的是(　　) A．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领 B．电源电动势为1.5 V的意义是1 s内非静电力做的功为1.5 J C．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 D．电源电动势在数值上等于外电路断开时电源两端的电压 课堂 深度探究 返回导航 [解析]　电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，电动势越大，非静电力做功的本领越强，A正确； 电源电动势为1.5 V的意义是在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移动到正极时做的功为1.5 J，B错误； 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，C正确； 根据电动势的定义可知，电动势等于电源没有接入电路中时电源两端的电压，D正确。 课堂 深度探究 返回导航 知识点二　闭合电路欧姆定律的应用   闭合电路的组成(纯电阻电路)如图所示。 (1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？ (2)闭合电路中的电流I与电动势E，外电阻R和内电阻r的关系怎样？ 课堂 深度探究 返回导航 课堂 深度探究 返回导航 1．电路中的电势 如图甲所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，如图乙所示，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高。 U外＝U1＋U2＋U3 U外＝IR1＋IR2＋IR3＝IR外 U内＝Ir 课堂 深度探究 返回导航 课堂 深度探究 返回导航 　　　一个电源接8 Ω电阻时，电源的电流为0.2 A，接18 Ω电阻时，电源的电流为0.1 A，则电源的电动势和内阻分别为(　　) A．2 V　1.5 Ω　　　 B．1.5 V　2 Ω C．2 V　2 Ω D．1.5 V　1.5 Ω [解析]　由闭合电路欧姆定律得E＝I1(R1＋r)＝0.2 A×(8 Ω＋r)，E＝I2(R2＋r)＝0.1 A×(18 Ω＋r)，联立解得E＝2 V，r＝2 Ω。 √ 课堂 深度探究 返回导航 　　　(2024·福建高二统考学业考试)如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，电阻R＝5.0 Ω，闭合开关S后电压表的示数U＝5.0 V(电压表内阻可视为无穷大)。 (1)通过电阻R的电流为多少？ (2)电源的内阻r为多少？ [答案]　(1)1 A　(2)1 Ω 课堂 深度探究 返回导航 课堂 深度探究 返回导航 [解析]　设电源的电动势为E，内阻为r，当开关分别扳到1、2两个位置时，根据闭合电路欧姆定律列出方程 E＝I1R1＋I1r E＝I2R2＋I2r 代入数据联立解得E＝6 V，r＝10 Ω。 [答案]　6 V　10 Ω 课堂 深度探究 返回导航 知识点三　多用电表测电阻的原理 1．欧姆挡测电阻的原理如图所示 课堂 深度探究 返回导航 课堂 深度探究 返回导航 2．刻度标注   课堂 深度探究 返回导航 √ 课堂 深度探究 返回导航 课堂 深度探究 返回导航 　　　如图所示，这是欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，电阻R的最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电源电动势E＝1.5 V。当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得的电阻Rx是多少？ 课堂 深度探究 返回导航 [答案]　5 000 Ω 课堂 深度探究 返回导航 随堂 巩固落实 PART 03 第三部分 35 √ 1．(电源和电动势)(多选)(2024·陕西西安期中)下列关于电源电动势的说法正确的是(　　) A．电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置 B．在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动 C．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领 D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化 √ 随堂 巩固落实 返回导航 解析：电源是通过非静电力把其他形式的能转化为电能的装置，故A错误； 在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动，故B正确； 根据电源电动势的物理意义可知，电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不会变化，故C正确，D错误。 随堂 巩固落实 返回导航 √ 2．(闭合电路欧姆定律的应用)(2024·北京八一中期中)电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路，电源内电阻r＝1.0 Ω。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R＝2.0 Ω时，电压表示数U＝2.0 V。闭合开关S后，电阻箱的电功率及电源的电动势分别为(　　) A．2.0 W、2.0 V　　　 B．2.0 W、3.0 V C．4.0 W、2.0 V D．4.0 W、3.0 V 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 3．(闭合电路欧姆定律的应用)(2024·福建高二统考学业考试)如图所示的电路中，电阻R＝5.0 Ω，电源内阻r＝1.0 Ω。闭合开关S，电流表的示数I＝1.0 A。不计电流表内阻，求： (1)S闭合后，电阻R两端的电压U； (2)电源的电动势E。 解析：(1)根据题意，由欧姆定律可得，S闭合后，电阻R两端的电压U＝IR＝5 V。 (2)根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，电源的电动势E＝I(R＋r)＝6 V。 答案：(1)5 V　(2)6 V 随堂 巩固落实 返回导航 4．(多用电表测电阻的原理)某个多用电表的表盘如图所示，若表头满偏电流为 1 mA，内阻为1 kΩ，所用电池的电动势为1.5 V，内阻为0.5 Ω，使用“×1”欧姆挡，若把多用电表的红黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处。若A、B、C、D、E平分表示刻度的那段圆弧AE，则测电阻时，刻度D处对应的电阻阻值是(　　) A．1 500 Ω B．1 000 Ω C．500 Ω D．0 √ 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 项目 电动势E 电压U 物理意义 非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 表示电场力做功将电能转化为其他形式能的本领，表征电场的性质 定义式 E＝，W为非静电力做的功 U＝，W为电场力做的功 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 刻度 标注方法 标注位置 “0” 红、黑表笔相接，调节调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx＝0 满偏电流Ig处 “∞” 红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx＝∞ 电流为零处 中值电阻 Rx＝r＋R＋Rg 刻度盘正中央 “Rx” 红、黑表笔接Rx，Ix＝，Rx与Ix一一对应 与Rx对应电流Ix处 $