第2节 闭合电路的欧姆定律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套课件（粤教版）

该高中物理课件围绕闭合电路核心知识，系统涵盖电动势、闭合电路欧姆定律、路端电压与负载关系等内容。通过情境导入（如电源内部电荷移动、滑动变阻器调节电压变化）衔接内外电路能量转化等前序知识，搭建从概念理解到定律应用的学习支架。 其亮点在于以问题驱动和任务探究培养科学思维（如电动势与电势差比较）和科学探究（U-I图像分析内阻）能力。采用“自主学习-课堂探究-针对练”结构，结合实例深化物理观念，助力学生掌握规律，教师可借助情境与例题提升教学效率。

第二节　闭合电路的欧姆定律 　　　　 第四章 闭合电路 1.掌握电动势的概念，了解内电路、外电路，知道电动势等于内、 外电路电压之和。 2.理解内外电路的能量转化。 3.掌握闭合电路欧姆定律并会应用其进行有关计算。 素养目标 知识点一　电动势 1 知识点二　研究闭合电路欧姆定律 2 知识点三　路端电压与负载的关系 3 课时测评 5 随堂演练　对点落实 4 内容索引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 知识点一　电动势 返回 自主学习 情境导入　电源是给电路提供电能的装置。如图所示，在电源内部，将正电荷从负极搬到正极，静电力做正功还是负功，电势能如何变化？除了静电力，电荷在电源内部移动时，还受到其他作用力吗？ 提示：静电力做负功，电势能增加。电源还需提供电荷移动的动力。 教材梳理 (阅读教材P81－P82完成下列填空) 1．电路 (1)闭合电路：用导线把______、用电器连成的封闭电路叫闭合电路。 (2)外电路和外电阻：电源______的电路叫作外电路，外电路上的电阻称为外电阻。 (3)内电路和内阻：电源________的电路叫作内电路，内电路上的电阻称为 内阻。 (4)电流方向：在外电路中，电流由电势高的______流向电势低的______；在内电路中，电流从电势低的______流向电势高的______。 电源 外部 内部 正极 负极 负极 正极 2．非静电力 如图所示，在外电路中正电荷在静电力作用下从正极流向负极，但在电源内部，正电荷要从负极流向正极，必须有一种与静电力方向相反的力作用于电荷才行。我们把这种力叫作非静电力。 3．内、外电路能量转化关系 (1)在外电路中自由电荷在静电力的作用下移动，静电力做正功，正电荷从正极流向负极，______转化为其他形式的能。 (2)在电源内部自由电荷在非静电力的作用下移动，非静电力做正功，把正电荷从负极搬动到正极，将______________转化为电能。 4．电源 从能量转化的角度看，电源是通过__________做功将其他形式的能转化为______的装置。 电源内部由导体组成，因此也有电阻，这个电阻叫作电源的内阻，用符号r表示。 电能 其他形式的能 非静电力 电能 5．电动势 (1)定义：在电源内部，电源移动电荷，增加电荷的电势能。在物理学中，我们用非静电力所做的功与所移动的电荷量之比来表示电源的这种特性，叫作电动势。 (2)定义式：E＝ 。 (3)单位：______，符号为V。 (4)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小。电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从______移送到______所做的功的大小。 伏特 负极 正极 课堂探究 师生互动　日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图分别为标有“1.5 V”的干电池和标有“3.7 V”的手机电池。 任务1.如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，该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？ 提示：该电荷的电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J。该电荷的电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J。 任务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？1.5 V干电池把其他形式的能转化成电能的本领大，还是3.7 V手机电池把其他形式的能转化成电能的本领大？ 提示：不是。非静电力对电荷做功多少与电荷量有关。若把带相同电荷量的正电荷从电源的负极移到正极，做功越多，电荷获得的电势能越多，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。3.7 V的手机电池把其他形式的能转化为电能的本领更大。 (多选)(2025·重庆市高二期末)关于电动势E的说法正确的是 A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电量q的大小成反比 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关 C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同 例1 √ √ 探究归纳 (2)联系：电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差。 3．电源的容量：电源放电时能输出的总电荷量，其单位是A·h或mA·h。 探究归纳 针对练．(2025·佛山一中高二月考)如图是某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则 A．4.35 V表示该电池的电动势 B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时 C．11.4 W·h表示该电池能提供的电荷量 D．3 000 mA·h表示该电池能提供的电能 √ 3.8 V　3 000 mA·h　11.4 W·h GB/T 18287－2000 锂聚合物电池/Li－Polymer Battery 充电限制电压：4.35 V 返回 3.8 V　3 000 mA·h　11.4 W·h GB/T 18287－2000 锂聚合物电池/Li－Polymer Battery 充电限制电压：4.35 V 知识点二　研究闭合电路欧姆定律 返回 自主学习 情境导入　如图所示，装有稀硫酸的两个烧杯内，分 别插有作为电源正、负极的铜片和锌片。U形玻璃管 内放入粗棉线，倒插在两个烧杯中，利用粗棉线把两 边烧杯中的稀硫酸溶液连成一体。这个装置构成了一 个化学电源，只需改变棉线的粗细，就可以改变电源 的内阻。电压表V1、V2分别用于测量电源的外电压和 内电压。当向右调节滑动变阻器的滑片，电压表示数分别如何变化？两个电表示数之和如何变化？ 提示：电压表V1示数变小；电压表V2示数变大；两电表示数之和不变。 教材梳理 (阅读教材P83－P84完成下列填空) 1．闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流与电源的________成正比，与内、外电路的__________成反比。 2．表达式：I＝______。 3．另外两种表达形式：(1)E＝U外＋______；(2)E＝IR＋_____。 电动势 电阻之和 U内 Ir 课堂探究 师生互动　如图为一闭合电路，闭合开关后 任务1.在外电路和内电路中，沿电流方向的各点的电势如何变化？ 提示：在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高。 任务2.若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时 间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳 热分别为多少？根据能量守恒定律，它们之间有怎 样的关系？ 提示：EIt　I2rt　I2Rt　EIt＝I2Rt＋I2rt 任务3.闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内阻r的关系怎样？ (2025·广东清远高二期末)如图所示，R3＝0.5 Ω，S断开时，两表读数分别为0.8 A和4.8 V，S闭合时，它们的读数分别变为1.4 A和4.2 V。两表均视为理想电表，求： (1)R1、R2的阻值； 答案：6 Ω　6 Ω　 例2 (2)电源的电动势和内阻。 答案：5.6 V　0.5 Ω 由闭合电路的欧姆定律可知，当S断开时E＝I1(R3＋r)＋U1 当S闭合时E＝I2(R3＋r)＋U2 解得E＝5.6 V，r＝0.5 Ω。 针对练．卫星在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA。若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是 A．0.1 V　　 B．0.2 V　　 C．0.3 V　　 D．0.4 V √ 返回 知识点三　路端电压与负载的关系 返回 自主学习 情境导入　在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压及电路中的电流。通过数据计算，你发现了怎样的规律？ 提示：路端电压分别为7.5 V、8 V、9 V，电流分别为2.5 A、2 A、1 A。随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大，电流逐渐减小。 教材梳理 (阅读教材P84－P86完成下列填空) 1．路端电压与外电阻的关系：U外＝E－U内＝E－ r。 结论：(1)R增大→U外______；(2)外电路断路时U外＝E；(3)外电路短路时U外＝0。 2．路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝_________。 (2)U-I图像：图线是一条向下倾斜的直线，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电源电动势E，斜率的绝对值表示___________。 增大 E－Ir 电源内阻r 课堂探究 师生互动　如图为路端电压U与电流I的关系图像，比较图线1和2，说明1和2电动势及内阻大小关系。 提示：由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir。当I＝0时U＝E，即U-I图线中纵轴截距表示电源电动势，两电源的电动势相等。内阻r＝ ，即U-I图线斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知内阻r1＜r2。 (多选)(2025·广东深圳高二上期中)如图甲是用来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，脂肪含量越高电阻越大)，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄。体型相近的两人相比，脂肪含量高者 A．电流表示数小 B．电压表示数大 C．电压表示数小 D．路端电压大 例3 √ √ √ 针对练.(2025·广东佛山高二期末)测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了外电路的 U-I图线，由图可知 A．电流为0.4 A时，外电路电阻为0 B．电池内阻的测量值为3.50 Ω C．外电路发生短路时的电流为0.4 A D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.2 A √ 返回 随堂演练　对点落实 返回 √ 1．干电池的电动势为1.5 V，下列说法正确的是 A．外电路闭合时，在1 s内有1.5 J的化学能转化为电能 B．外电路闭合时，在1 s内有1.5 C的电量通过该电池 C．外电路闭合时，当1 C的电量通过干电池时该电池提供1.5 J的电能 D．用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压就是该电池的电动势 电动势体现电源内非静电力做功的本领，干电池的电动势为1.5V，表明外电路闭合时，当1C的电量通过干电池时该电池提供1.5J的电能，故A、B错误，C正确；用电压表直接连接干电池的两极，此时通过干电池的电流并不为零，使干电池存在一定的内电压，所以测得的电压比电池电动势偏小，故D错误。 √ √ √ 3.(2025·广东广州高二期末)如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是 A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＜I2 B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2 C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2 D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大 由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，变形得U＝E－Ir，对应题图可知，电源的U-I图像与纵轴的截距为电源的电动势E，斜率的绝对值为内阻r，与横轴的截距为电路中的短路电流，所以由题图可得E1＝E2，r1＜r2，I1＞I2，所以A、B、C错误；当两电源的工作电流变化量相同时，由于2的斜率比1的斜率大，所以电源2的路端电压变化大，所以D正确。 4.(沪科版P76T2改编)如图，测得汽车蓄电池的电源电动势为14.01 V。该汽车启动时，电源正、负极间的电压为11.20 V，电流为360 A，则该汽车电源的内阻为__________ Ω(保留2位有效数字)。 7.8×10－3 返回 课 时 测 评 返回 1．(多选)关于电动势，下列说法正确的是 A．电源两极间的电压等于电源电动势 B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多 C．电源电动势的数值等于内、外电压之和 D．电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 电源没有接入电路时两极间的电压等于电源电动势，在闭合电路中电源两极间的电压小于电源电动势，电源电动势的数值等于内、外电压之和，故A错误，C正确；电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，但不是将其他形式的能转化为电能就越多，故B错误；电动势是表征电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，大小由电源本身决定，与外电路的组成无关，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 2．用国际单位制的基本单位表示电动势的单位，下列选项正确的是 A．A·Ω B．J/C C．N·m/C D．kg·m2/(A·s3) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 3.在如图所示的电路中，已知电源的电动势E＝6 V，内电阻r＝0.5 Ω，外电阻R＝2.5 Ω。闭合开关S后，外电阻R两端的电压为 A．5 V　　 B．3 V　　 C．2V　　 D．1 V 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 4.(多选)(2025·广东惠州高二上段考)如图所示电路中，电源的电动势为 3.0 V。闭合开关后，电压表示数为2.4 V，电流表示数为0.60 A。将电压表和电流表视为理想电表，则电阻R和电源的内阻r分别为 A．R＝4.0 Ω B．R＝5.0 Ω C．r＝1.0 Ω D．r＝1.5 Ω √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 5.(2025·广东深圳高二上期末)如图，电源电动势E＝9 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω、R2＝6 Ω，闭合开关S，则从电源流出的电流和流过R1的电流分别为 A．3 A、2 A B．2 A、3 A C．3 A、3 A D．2 A、1 A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 7.两个电源的U-I图像如图所示，从图像中可以看出 A．电源a的电动势较大，内阻较大 B．电源a的电动势较小，内阻较小 C．电源b的电动势较小，内阻较大 D．电源b的电动势较大，内阻较小 根据闭合电路欧姆定律知U＝E－Ir，故U-I图像中纵轴截距等于电源的电动势，由题图可知，a的电动势较大，图像斜率的绝对值表示电源的内阻，a的斜率的绝对值较大，故a的内阻较大，故A正确，B、C、D 错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ 8.(2025·广东梅州高二上期末)如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向a端移动时，各灯的亮度变化情况是 A．A、B、C三灯都变亮 B．A、B、C三灯都变暗 C．A、C灯变亮，B灯变暗 D．A灯变亮，B、C灯变暗 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 当滑动变阻器的滑动触头向a移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知，干路电流I增大，则A灯变亮。电路中并联部分电压U并＝E－I(RA＋r)，I增大，其他量不变， U并减小，则灯B变暗。通过C灯的电流为IC＝I－IB，I增大，IB减小，则IC增大，则灯C变亮。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 9．(2025·广东揭阳高二上期末)关于闭合电路，下列说法中正确的是 A．当外电路断开时，路端电压等于零 B．闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟外电路的电阻成反比 C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大 D．当外电阻增大时，路端电压增大 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 √ √ 10.(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则 A．此时理想电流表的示数是2 A B．此时理想电流表的示数是3 A C．电源的内阻是1 Ω D．电源的内阻是2 Ω 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 11.(多选)A、B两电源分别供电时其路端电压与电流的关系图线如图所示，则下列结论正确的是 A．电源电动势EA＝EB B．电源内阻rA＝rB C．电源A的短路电流为0.2 A D．电源B的短路电流为0.3 A √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 12．(2025·广东深圳高二上段考)图1为电源路端电压与电流关系的函数图像，把此电源接在图2所示的电路中，其中R1＝1 Ω，R2＝R3＝2 Ω。则下列说法正确的是 A．此电源电动势为3.0 V，内阻为3.0 Ω B．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是0.75 A C．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是1.2 V D．若在C、D间连一电容为20 μF的电容器，则电容器所带电荷量是1.5×10－5 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 13．(12分)如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4 V　2 A” 的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为5 V。求： (1)电阻R的阻值； 答案：5 Ω 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (2)电源的电动势和内阻。 答案：6 V　1 Ω 返回 当开关S接a时，U1＝4 V，I1＝2 A 根据闭合电路的欧姆定律得E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 联立解得E＝6 V，r＝1 Ω。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 谢 谢 观 看 ！ 第 四 章　 　闭合电路 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2．U＝与E＝的比较 (1)区别：电势差U＝反映电场力做功将电势能转化为其他形式的能；而电动势E＝反映非静电力做功将其他形式的能转化为电势能。能的转化方向不同。 4.35 V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作t＝＝30 h，故B正确；11.4 W·h为电池的充电电能，不是该电池能提供的电荷量，故C错误；mA·h为电荷量的单位，所以3 000 mA·h表示该电池能提供的电荷量，故D错误。 电池板没有接入外电路时，开路电压等于电池板电动势，所以电动势E＝800 mV。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，所以电池板内阻r＝＝ Ω＝20 Ω，该电池板与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝＝ A＝0.02 A，所以路端电压U＝IR＝0.02×20 V＝0.4 V，D项正确。 由于脂肪不容易导电，当脂肪含量较高时，测试时接在电路中的电阻R较大，由闭合电路欧姆定律有I＝，可知，R越大，I越小，电流表的示数越小，故A正确；根据A项分析知，R越大，I越小，故电源内阻的电压Ur＝Ir越小，路端电压U外＝E－Ur越大，电压表的示数U＝E－I(r＋R1＋R2)越大，故C错误，B、D正确。故选ABD。 2．(多选)某一电源的电动势为E，内阻为r，外电路(纯电阻电路)的电阻为R，此电路 A．短路电流为 B．短路电流为 C．正常工作时的电流为 D．正常工作时的电流为 根据题意，由闭合回路欧姆定律U＝E－Ir，解得r＝≈7.8×10－3 Ω。 电动势单位为伏特(V)，则1 V＝1＝1＝1＝ 1 kg·m2/(A·s3)，故D正确。 根据欧姆定律得R＝＝ Ω＝4.0 Ω，由闭合电路欧姆定律得r＝＝ Ω＝1.0 Ω，故选AC。 根据闭合电路欧姆定律可知U＝E－Ir，则当外电路断开时，电流I＝0，路端电压U＝E，故A错误；根据闭合电路欧姆定律可知I＝，则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，选项B错误；当外电路短路时，R＝0，短路电流I短＝，电源内阻r＞0，则I短≠∞，故C错误；当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压将增大，故D正确。故选D。 由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时， U＝E，U-I图线斜率的绝对值表示电源内阻。 由题图可知，A的电动势为EA＝2.0 V，B的电 动势为EB＝1.5 V，即EA>EB，故A错误；两图 线平行，说明两电源的内阻相等，即rA＝rB，故B正确；电源A的短路 电流为IA＝＝ A＝0.4 A，故C错误；电源B的短路电流为IB＝＝ A＝0.3 A，故D正确。 由题图可得电源的电动势E＝3.0 V，内阻为r＝＝ Ω＝2.0 Ω，故A错误；若在C、D间连一个理想电流表，则外电路的连接关系是R2与R3并联后与R1串联，R并＝＝1 Ω，电路中总电流为I＝＝ 0.75 A，电流表的读数为IA＝I＝0.375 A，故B错误； 若在C、D间连一个理想电压表，其读数是U＝＝1.2 V，故C正确；若C、D间连一电容为C＝20 μF的电容器，则电容器板间电压为U＝＝1.2 V，电容器所带电量是Q＝CU＝2×10－5×1.2 C＝2.4×10－5 C，故D错误。故选C。 当开关S接b点时，由欧姆定律得，电阻R的阻值为R＝＝ Ω ＝5 Ω。 $