第12章 2 第2节 闭合电路的欧姆定律（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件围绕闭合电路的欧姆定律展开，涵盖电动势、内电路与外电路、路端电压与负载关系等核心知识点。课堂导入结合干电池、手机电池等生活实例引发问题，课前知识梳理从电源构成、非静电力入手，逐步过渡到电动势定义及闭合电路欧姆定律的理论推导，形成连贯的知识支架。 其亮点在于以能量守恒定律为核心线索，通过问题探究、对比表格（如电动势与电压的区别）、例题分析（如电阻表原理、U-I图像应用）等环节，培养学生的物理观念（能量观念）和科学思维（科学推理、模型建构）。例如通过非静电力做功与电势能转化的推导，帮助学生深化对电动势本质的理解，教师可借助资料中的分层练习和深度探究问题，高效开展课堂教学，提升学生分析解决电路问题的能力。

第2节　闭合电路的欧姆定律 1 学习目标 1．知道电源是提供电能的装置，通过非静电力做功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、电动势 1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。用电器和导线组成________，电源内部是________。 2．非静电力：在电源内部把________从负极搬运到正极的力。 3．电源：通过________________做功把其他形式的能转化为________的装置。 外电路 内电路 正电荷 非静电力 电势能 返回导航 4．电动势 (1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。 (2)定义：非静电力所做的功与所移动的________之比。 (4)单位：________，符号是________。 (5)电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 (6)电动势由电源中________________的特性决定，跟外电路无关。对于常用的干电池来说，电动势跟电池的体积________。 电荷量 伏特 V 非静电力 无关 返回导航 2．电势变化与电流方向的关系：正电荷在________的作用下从________的位置向________的位置移动，电路中______的______移动方向就是电流的方向。所以，在外电路中，沿电流方向电势________。 3．内电阻：电源内电路中的________叫内电阻，简称内阻。 静电力 电势高 电势低 正电荷 定向 降低 电阻 返回导航 4．闭合电路中的能量转化： 如图所示，A为电源正极，B为电源负极，设电源电动势为E，电源内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I。对于电源来说，因非静电力做功将其他形式的能转化为电能，转化的数值与非静电力做的功W相等。时间t内电源输出的电能为W＝Eq＝____，外电路转化的内能为Q外＝______，内电路转化的内能Q内＝________。根据能量守恒定律，____________做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即W＝Q外＋Q内，即EIt＝____________，E＝____________。 EIt I2Rt I2rt 非静电力 I2Rt＋I2rt IR＋Ir 返回导航 5．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：I＝__________________。 (3)常见的变形公式：E＝U外＋U内＝IR＋Ir。U外是外电路总的电势降落，U内是内电路的电势降落，电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。 返回导航 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。 2．路端电压：外电路的电势降落。 3．路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝________。 E－Ir 返回导航 减小 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。(　　) √ √ ×　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 13 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。 (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？ [提示]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。 返回导航 (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]不是，可以用非静电力做的功与移动的电荷量的比值来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领。 返回导航 返回导航 2．电动势与电压 返回导航 √ (多选)(2025·四川成都市期中)下列说法正确的是(　　) A．电动势表示电源将其他形式能转化为电能的本领 B．电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压 C．电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功 D．电动势大的电源做功一定多，储存的电能一定多 √ 返回导航 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？ [提示]在外电路，沿电流方向电势降低；在内电路，沿电流方向电势升高。 (2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内电源内部非静电力做多少功？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？ [提示]EIt、I2rt、I2Rt、EIt＝I2rt＋I2Rt。 返回导航 (3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？ 返回导航 1．电路中的电势：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。 2．能量转化关系： 如图所示，设电源电动势为E，外电路电阻为R，电源内阻为r，闭合开关后，电路中的电流为I。在时间t内： (1)外电路中电能转化的内能Q外＝I2Rt； (2)内电路中电能转化的内能Q内＝I2rt； (3)非静电力做的功W＝Eq＝EIt。 返回导航 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 返回导航 [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。 返回导航 (2025·四川南充市期中)如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝4 Ω，电阻R2＝24 Ω，当开关S断开时，理想电流表的示数为0．5 A，理想电压表的示数为6 V，求： (1)R3的阻值； [答案]12Ω 返回导航 (2)R1的阻值； [答案]8Ω 返回导航 (3)开关S闭合后，流过电流表的电流。 [答案]0．4A 返回导航 知识点三　电阻表的原理 返回导航 电阻表的原理示意图如图所示。其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，调零电阻最大值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？ 返回导航 [答案]5000Ω 返回导航 知识点四　路端电压与负载的关系 返回导航 返回导航 √ (2025·河北唐山市期末)如图所示的U－I图像中，直线a为一电源的路端电压与电流的关系，直线b为电阻R两端电压与电流的关系。若将该电源与电阻R连成闭合回路，闭合开关后，下列说法正确的是(　　) A．闭合回路路端电压为6V B．闭合回路中总电阻为4Ω C．电源的输出功率为4W D．电源的总功率为4W 返回导航 返回导航 如图所示，A为电解槽，N为电炉，当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数I1＝5 A；当S、S2闭合，S1断开时，电流表示数I2＝3 A。已知电源电动势E＝15 V，电源内阻r＝1 Ω，电解槽内阻RA＝2 Ω，求： (1)电炉N的电阻RN； [答案]2 Ω 返回导航 (2)当S、S2闭合，S1断开时，电能转化为化学能的功率P化。 [答案]18 W 返回导航 (2025·河南驻马店市期末)某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为8 V，电源内阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电压表的示数为7 V；当重物质量m＝0．1 kg时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机消耗功率最大(不计摩擦，g取10 m/s2)，求： (1)电动机的内阻RM； 返回导航 [答案]3 Ω 返回导航 (2)重物匀速上升时流过电动机的电流大小IM及最大功率； [答案]0．8 A　3．2 W 返回导航 (3)重物匀速上升的速度大小v。 [答案]1．28 m/s 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 42 √ 1．(电源和电动势)(2025·山东济宁市期中)下列关于电源电动势的说法正确的是(　　) A．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 B．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 C．在电源内部，电流的方向是从正极流向负极 D．干电池的电动势为1．5 V，表示当1 C的电荷量通过干电池时有1．5 J的化学能转化为电能 返回导航 返回导航 √ 2．(路端电压与负载的关系)(2025·江苏盐城市期中)某同学在测量电源的电动势和内阻时，根据实验数据画出如图所示的U－I图像，下列说法正确的是(　　) A．待测电源内阻为3．5 Ω B．待测电源的电动势E＝0．40 V C．当U＝1．20 V时，外电路电阻为6 Ω D．由横轴截距得电源的短路电流I短＝0．4 A 返回导航 返回导航 √ 3．(闭合电路欧姆定律的应用)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。电压表内阻非常大，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 返回导航 返回导航 4．(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； 解析：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。 答案：5V 返回导航 (2)电源的电动势E。 解析：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：6V 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 表示静电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为静电力做的功 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 $