12.2闭合电路的欧姆定律 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件围绕闭合电路欧姆定律展开，涵盖电动势、内电阻、路端电压与负载关系及电阻表原理等核心内容。通过“并联小灯泡亮度变暗”的实验现象提问导入，引导学生从认识闭合电路内外结构入手，逐步理解非静电力作用、电动势定义，再结合能量守恒推导定律，形成完整的知识脉络。 其亮点在于以科学思维为核心，通过能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律，培养科学推理与论证能力，利用U-I图像分析路端电压变化体现模型建构思想。设置“串反并同”规律总结及典型例题，帮助学生将物理观念应用于电路分析。学生能深化对能量转化与守恒的理解，教师可借助清晰的逻辑框架提升教学效率。

第2节 闭合电路欧姆定律 第十二章 电能 能量守恒定律 学习目标 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。 2.了解电源电动势的含义,知道它的定义式。 3.理解内、外电压及闭合电路的欧姆定律。 4.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,会进行相关的电路分析和计算。 问题引入 图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。 如何解释这一现象呢？ 认识电路 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（closed circuit） 2、外电路和内电路：用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 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？ 思考一下 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 在电源内部，静电力阻碍正电荷向正极移动。因此，在电源内部要使正电荷向正极移动，就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷才行（图12.2-2）。我们把这种力叫作非静电力。 非静电力 电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，这种非静电力在做功，使电荷的电势能增加。 从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 电源 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 在化学池中，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，不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领相同吗？ 干电池 发电机 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 电动势 1.定义:在电源内部,非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。 2.表达式:  单位：伏特(V)。 3.物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小。 4.决定因素:电动势由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关，跟电池的体积无关。 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 对于闭合电路而言，在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由正极移到负极；在电源内部，非静电力把正电荷由负极移到正极。 正电荷在静电力的作用下从电势高的位置向电势低的位置移动，电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，所以，在外电路中，沿电流方向电势降低。 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。 我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联（图12.2-3），这个电阻的电势也会沿电流方向降低。 内阻 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 对于闭合电路来说，内、外电路都会出现电势降低，电势能减少。那么，电流I跟电源的电动势E及内阻r、外电路的电阻R之间会有怎样的关系呢？ 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 时间t内电源输出的电能为 在时间t内，内、外电路转化的内能为 根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 闭合电路的欧姆定律 1.定义: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:  电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。 3.适用条件：外电路为纯电阻电路 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 负载 我们常常把外电路中的用电器叫作负载， 路端电压 我们常常把外电路的电势降落叫作路端电压。 负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 路端电压与负载的关系 对于确定的电源来说，电动势E和内阻r是一定的。当外电阻R减小时，由（1）式可知，电流I增大，因而内电路的电势降落Ir增大。由（2）式可知，这时路端电压U减小。这可以解释了节前“问题”栏目中的实验现象。 (1) 根据 可得 (2) 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 U-I图像 如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 路端电压随外电阻的变化规律 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 电阻表的原理 当红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻为0），电流表指针指在最大值Ig 处，由闭合电路的欧姆定律可得 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 电阻表的原理 当红、黑表笔之间接有待测电阻Rx时，电流表指针指在Ix处，由闭合电路的欧姆定律可得 电阻与电流存在一一对应的关系 电动势 闭合电路的欧姆定律 路端电压与负载的关系 电阻表的原理 欧姆表内阻 欧姆表内阻多大？ 欧姆表内阻=中值电阻 串反并同 “串反”是指某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)． “并同”是指某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)． 串反并同 在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（　　　） A．I1增大，I2 不变，U增大　　　　　　　 B．I1减小，I2 增大，U减小　　　　　　　　　　　 C．I1增大，I2 增大，U增大 D．I1减小，I2 不变，U减小 答案：B 课堂巩固 典型例题 【例题1】 (多选)关于电源的电动势,下面说法正确的是 (　　) A.在电源内部其他形式的能转化为电势能 B.电动势在数值上等于电路中通过1 C电荷时电源提供的总能量 C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关 D.电动势有方向,因此电动势是矢量 答案:AB 课堂巩固 典型例题 【例题2】 在如图所示的电路中,电源电 动势E=1.5 V,内阻r=0.6 Ω,电阻R1=3 Ω, 电阻R2=4 Ω,电阻R3=6 Ω。电压表为理 想电表,闭合开关S。 (1)求通过电源的电流大小。 (2)求电源的内电压和电压表的示数。 答案:(1)0.25 A　(2)0.15 V　0.6 V 课堂巩固 典型例题 【例题3】 (多选)右图为两个独立电路A和B的路端电压与其干路电流I的关系图线,则(　　) A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等 B.电流都是I1时,两电源内电压相等 C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势 D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻 答案:ACD 作业布置 1.课后习题Pg88 1-7题 2.优化设计 $