4.2 闭合电路欧姆定律 课件-2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦闭合电路欧姆定律，涵盖电动势、内阻、路端电压与负载关系等核心知识。通过“电路持续电流条件”等问题回顾电源作用，结合电荷移动方向、非静电力来源等思考讨论，衔接电动势概念，搭建从初中欧姆定律到闭合电路规律的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过果汁电池与牛奶电池发光差异的讨论、内外电压关系的实验设计，培养科学探究能力。结合电源等效模型建构、实验数据论证电动势与电压关系，落实科学思维。学生能深化能量观念与电路模型认知，教师可直接使用问题链与实验方案提升教学效率。

第四章 闭合电路 粤教版 必修三 第二节 闭合电路的欧姆定律 1 知识回顾 怎么才能让电路中有持续电流呢？ P 正极 负极 - - - + A + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ - - + 电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置； 作用：搬运电荷，保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。 思考：不同电源将其它形式能转化为电能的本领是否相同？ （其它形式能转化为电能） 2 以铜片和锌片为极板，分别用果汁、牛奶和食用油等作为电解液制成原电池，用电压表测量各原电池两极板间的电压(两极板间距相同)，并将测量数据填入表中。 0.96 0.75 0 不同原电池将化学能转化成电能的本领不同 2.电源外部，正电荷将怎样移动？ 3.电源内部，正电荷将怎样移动？ 4.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？ 5.什么力来克服电场力做功？电势能如何变化？ 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 _ _ _ _ + + + + + + + 正极 负极 1.在闭合回路中，外电路的电流方向是怎样的? 从正极到负极 增大 【思考与讨论】 正极 负极 F静电力 F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。 4 干电池 发电机 在干电池中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用，它使化学能转化为电势能； 在发电机中，非静电力是磁场对运动电荷的电磁作用，它使机械能转化为电势能。 6. 电源内部的非静电力是由什么提供的？ 5 想一想：哪款电池非静电力做功本领的最强？ 碱性干电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，其非静电力做功1.5J。 锌汞电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，其非静电力做功1.2J。 铅蓄电池——将0.6C的正电荷由电源负极搬运到正极，非静电力做功1.2J。 铅蓄电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，非静电力做功2.0J。 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。 6 1.物理意义: 4.单位: 反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量 比值定义法 3.定义式: 2.定义: 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。 标量 E＝ 数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 伏特（V） 1 V = 1 J/C 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 5.特点： 知识回顾：电动势 正极 负极 F静电力 F非静电力 7 【例题】一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内有180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为____________。 6 V 8 电动势E 电压U 物理 意义 定义式 单位 联系 电动势与电压的区别与联系 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 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 W为非静电力做的功 W为电场力做的功 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值 伏特(V) 伏特(V) 9 1. 如图所示，用果汁电池接上一小灯泡时，灯泡不亮，而用牛奶电池接同一小灯泡时，灯泡却亮了。果汁电池的电动势较大，但能使灯泡发光的却是牛奶电池，这是为什么？ 2. 如图所示，测得果汁电池的电动势约为0.96V，加入稀硫酸后再测得其电动势约为0.98V，接入小灯泡，发现小灯泡发光了，为什么加了稀硫酸的果汁电池能使小灯泡发光呢？ 0 0.96 0.75 3. 电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量。 单位：安·时(A·h) 毫安·时(mA·h) 1. 电源的电动势E。 2. 电源的内阻: 电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，用符号 r 表示。 电源的三个重要参数 思考：手机待机时间长短和哪个参数有关? 11 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。 电源内部的电路可以等效为一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。 电源的内阻 12 知识回顾 外电路电势的变化 外电路中沿电流方向电势降低 初中欧姆定律 内电路中，内阻上的电势如何变化？ 电源内部由负极到正极电势如何变化？ 13 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 内阻上电势降低，电源内部由负极到正极电势升高 二、电路中的电势变化 14 新知探究 外电路电势的变化 外电路中沿电流方向电势降低 初中欧姆定律 探究：电动势E 、外电路电压U外、 内电路电压U内三者之间 可能存在怎样的定量关系呢？ 15 实验探究电动势E 、外电路电压U外、 内电路电压U内之间的定量关系 (1) 实验前要先将R调至最大，为什么? (2) 仅闭合开关S1，则电压表V1示数测的是什么？ (3) 闭合开关S1、S、S2，则电压表V1、V2分别测的是什么？ 16 1 2 3 4 5 6 E = 2.1V 17 序号 1 2 3 4 5 6 电压U外/ V 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 电压U内/ V 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 U外+ U内 / V E= U外+ U内 E = 2.1V 电源电动势 E 等于内外电路电压之和 实验结论： 实验探究电动势E 、外电路电压U外、 内电路电压U内之间的定量关系 18 E=U外+U内 电源电动势 E 等于内外电路电压之和 实验结论： r E R s I E=IR+Ir 实验探究电动势E 、外电路电压U外、 内电路电压U内之间的定量关系 19 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 外电路为纯电阻的电路 (没有电动机、电解池等用电器) 1、内容： 2、表达式： 3、适用条件： 三、闭合电路欧姆定律 r E R s I 20 【典例1】在如图所示的电路中，电源电动势为E，当开关S闭合后，理想电压表示数为E，则外电阻R与电源内阻r的比值为(　　) A．＝ B．＝ C．＝＝ B 外电路：电源外部的电路 电源外部的电路元件和导线构成外电路. 其电阻称为外电阻，用R 表示 外电路 内电路 内电路：电源内部的电路 其电阻称为内电阻，用r 表示 外电路与内电路： E=U外+U内 E= U外+Ir 闭合电路欧姆定律： 路端电压与接入电路的用电器之间有什么关系呢？ 22 逐渐闭合开关S1、S2、S3，观察与S1串联的灯泡亮度的变化 【思考】 (1) 接入电路中的灯泡增多时，外电路的总电阻怎样变化？ (2) 电路的内电压和外电压分别如何变化？ —— 变暗 外电阻R 电流I 内电压U内 路端电压U 增大 减小 增大 减小 减小 增大 减小 增大 R=∞断路 I=0 U=E U内= 0 R=0 短路 I=E/r U=0 U内= E 路端电压随着外电阻的增大而增大 四、路端电压与负载的关系 四、路端电压与负载的关系 图像斜率的绝对值 表示电源的内阻。 内阻越大，图线越陡。 在纵轴上的截距 表示电源的电动势 E 在横轴上的截距 表示电源的短路电流 路端电压 U 随电流 I 变化的图像： E U/V I/A I0 θ 断路 短路 O 25 【典例2】如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A．当S断开时，它们的示数分别改变了0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内阻． 讨论与交流 (1)在外电路断路的情况下，路端电压U等于电源电动势吗？ U ＝ E － Ir 当 I=0时，U=E 断路时路端电压等于电源的电动势 (2)在闭合电路时，用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？ 不等于E，测量值等于路端电压U U ＝ E － Ir eq \f(W,q) $