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

这是一份高中物理同步教学课件，为人教版（2019）必修三第十二章第二节“闭合电路的欧姆定律”内容，包含导入与素养目标、新课讲解、课堂练习、课堂小结等模块，系统讲解电动势、闭合电路欧姆定律及路端电压与负载关系等核心知识。 资料以核心素养为导向，通过实验探究路端电压与电流关系培养科学探究能力，从能量守恒角度推导定律渗透科学思维，结合视频解读辅助理解，课堂练习贴合教考衔接，能帮助学生构建物理观念，也为教师提供结构化教学支持。高一学生处于物理思维形成阶段，此资料通过生活实例和探究活动降低概念难度，助力学生适应高中物理学习。

人教版（2019）必修三教学课件 第十二章 电能 能量守恒定律 第二节 闭合电路的欧姆定律 目录 contents 01.导入与素养目标 02.新课讲解 03.课堂练习 04.教考衔接 05.课堂小结 Part One 导入与素养目标 >>> >>> 1 新课导入 两个电路中小灯泡的规格都相同，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？ 不同的电源对电路提供的能量一样吗？与哪些因素有关呢？ 1 素养目标 【物理观念】 知道闭合电路的组成，理解电动势的物理意义。 掌握闭合电路欧姆定律的内容及公式。 理解路端电压与负载的关系，知道 U-I 图像的物理意义。 【科学思维】 能运用闭合电路欧姆定律分析电路动态变化问题。 能从能量角度理解闭合电路的功率分配关系。 提升电路分析、逻辑推理的科学思维能力。 1 素养目标 【科学探究】 通过实验探究路端电压与电流的关系，验证闭合电路欧姆定律。 经历 "猜想 — 实验测量 — 数据处理 — 归纳结论" 的探究过程。 【科学态度与责任】 体会闭合电路规律在电路设计、电源使用中的重要作用。 认识电路知识在生活、生产中的广泛应用价值。 Part Two 新课讲解 >>> >>> 2 新课讲解 闭合电路 一、电动势 由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路（closed circuit）。 闭合电路 2.外电路:电源外部的电路 导线、电源、用电器 1.闭合电路的结构： 3.内电路:电源内部的电路 2 新课讲解 在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子。但电流的方向为正电荷移动的方向，下面按正电荷的移动进行讨论。 2 新课讲解 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？ 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 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。 + + + + 电源 _ _ _ _ + + + + + + + 正极 负极 2 新课讲解 干电池 发电机 在干电池中，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。 5.电源内部的非静电力是由什么提供的？ 2 新课讲解 1.定义：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。 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 2.定义式： （W：非静电力做的功 q：电荷量） 3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 标量 4.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小 5.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路均无关 2 新课讲解 电动势与电压的区别 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的本领，表征电场的性质 非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 定义式 U＝W/q，W为电场力做的功 E＝W/q，W为非静电力做的功 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值 2 新课讲解 思考1、在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？ r E R K 内电路 外电路 E外=W电=UIt=I2Rt （纯电阻） 思考2、当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？ E内= Q内=I2rt 思考3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功？ W非=Eq=EIt 思考4、根据能量守恒定律，以上各能量之间有什么关系？ 非 思考与讨论： 2 新课讲解 二、闭合电路欧姆定律 在外电路中，电流方向由正极流向负极。 在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电 流方向由负极流向正极。 2.闭合回路的电流 1.部分电路的电流 内电路与外电路中的总电流是相同的。 r E R S I I R U 实际的电源可分解成不计内阻的理想电源和一个内阻两部分 2 新课讲解 1.在外电路中，沿电流方向电势降低。 2. 在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”(BC 和DA为化学反应层)。 A B C D R E 、r 化学反应层 A C D Ir 内阻上电势降低 B 电势突升 电势突升 电路中的电势变化 2 新课讲解 外电路中，电流方向由正极流向负极(a流向b)，沿电流方向电势降低 内电路中，电流方向由负极流向正极(d流向c)，沿电流方向电势升高 欧姆定律 2 新课讲解 基于上节所学的焦耳定律及所学知识推导闭合电路的欧姆定律 问题 1：经时间 t，电源通过非静电力做功将多少其他形式能转化为电能？ W＝Eq ＝EIt 问题 2：经时间 t，电流通过外电阻R做功时将多少电能转化为内能？ 问题 3：经时间 t，电流通过内电阻r做功时又将多少电能转化为内能？ Q外 ＝ I2Rt W＝Q外 ＋Q内 Q内 ＝ I2rt EIt ＝ I2Rt ＋ I2rt E ＝ IR ＋ Ir 根据能量守恒定律，有 R S + - r E 2 新课讲解 化学能 电能 电场力做功 其它形式的能 设电源电动势为E，内阻为r，与一个负载连成闭合电路，负载两端电压为U1，电路中电流为I，通电时间为t 非静电力做功 根据能量守恒定律，有 2 新课讲解 1、表述：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。 E＝U外＋Ir 2、表达式: 3、推导式: ② E＝U外＋U内 ① E＝IR＋Ir U外＝E－Ir （只适用于外电路为纯电阻的闭合回路） （既适用于外电路为纯电阻电路也适用于非纯电阻电路） （只适用于外电路为纯电阻的闭合回路） 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压. 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压. 注意： 2 新课讲解 表达式 物理意义 适用条件 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 2 新课讲解 　　能利用闭合电路的欧姆定律解释课前的实验现象吗？ 　　依次闭合开关，并联的电灯越多，并联电路的总电阻越小，干路电流越大。由E=IR+Ir得U灯 =E-Ir，随着干路电流I的增大，U灯减小，灯的亮度变暗。 2 新课讲解 4、电动势和路端电压 外电路中的用电器叫负载 外电路的电势降落叫路端电压 U＝E－Ir 由E=U外+U内知 你知道为什么多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗？ E、r s R1 A V R0 负载 2 新课讲解 电路中电源电动势E和内阻r是一定的，根据“越并越小”，可知路端总电阻减少。 根据 可知，电流增加。 再根据U=E－Ir 可知，路端电压减少，所以变暗。这就解释了节前“问题”栏目中的实验现象。 接下来请观看视频解读 2 新课讲解 U=E-Ir E I1 O I U 断路电压U 短路电流 U=I1R U内=I1r r=0 ①当R减小时，I 增大，路端电压减小，当外电路短路时，R等于零，此时电路中的电流值最大， ，路端电压等于零 ②当R增大时，I 减小，路端电压增大，当R趋近于无穷大时，相当于外电路断路（外电路开路），此时电路中的电流等于零，U=E，即断路时路端电压等于电源电动势 2 新课讲解 1．电源提供的功率： 2．电源的输出功率： 3．电源内阻上的热功率： 4. 供电效率: 对纯电阻电路，电源的效率为： r E R s I R增大时电源效率提高 5.闭合电路的功率 2 新课讲解 O R P r Pm 6.电源最大输出功率： 输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外 （外电阻为纯电阻电路） 当R=r时,电源输出功率最大,但效率只有百分之五十。 Part Three 课堂练习 >>> >>> 课堂练习 3 1.在如图所示的电路中，电阻R=10.0Ω，电源电动势E=3.0V，电源内电阻r=2.0Ω，不计电流表的内阻，闭合开关S后，电流表的示数为( ) A.0.2A B.0.25A C.0.3A D.1.5A 课堂练习 3 2.甲、乙为两个独立电源（外电路为纯电阻电路)，各自的路端电压与通过它们的电流I的关系图线分别如图所示，下列说法中正确的是( ) A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 C.路端电压都为U0时，电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻 D.电流都是I0时，两电源的内电压相等 课堂练习 3 课堂练习 3 3.如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压与电流的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压与电流的关系。下列说法正确的是( ) A.电阻R1、R2的阻值之比为4:3 B.该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C.只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6 w D.只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1 课堂练习 3 Part five 课堂小结 >>> >>> 课堂小结 5 ① 闭合电路 （1）外电路：电源外部的电路叫外电路，由用电器和导线组成，其总电阻称为外电阻R.外电路两端的电压称为外电压，通常也叫路段电压. （2）内电路：电源内部的电路叫内电路，其电阻称为内阻r. 电动势 （1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与所移动的电荷量q之比叫电动势. （2）定义式： （3）数值：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负极移动到正极所做的功. 电源之外的电路 1 2 不是决定式 感谢观看 Thanks $