【課件】 閉合電路歐姆定律（第二課時）課件人教版（2019）高中物理必修三

1、適用范圍：適用范圍：外電路中沒有電動機、外電路中沒有電動機、電解池等用電器，只有電阻。電解池等用電器，只有電阻。 表達式：表達式：閉合電路歐姆定律適用范圍：適用范圍：外電路既可以是電阻，外電路既可以是電阻，也可以含有電動機等用電器。也可以含有電動機等用電器。表達式：表達式：實驗驗證閉合電路歐姆定律我們使用化學電池作為電源（正、負電極材料分別別為氧化鉛和鉛，電解液為稀硫酸），將其與滑動變阻器、電流表、開關(guān)串聯(lián)成閉合回路。兩個探針分別靠近正、負電極。實驗電路如圖所示，電流表測量回路中的電流。由于外電路、內(nèi)電路中沿電流方向都有電勢降落，電壓表用了兩塊數(shù)字電壓表。V測電源的開路電壓（電動勢）及電路閉合

2、后的路端電壓，V測內(nèi)電路中的電勢降落。實驗驗證閉合電路歐姆定律此時外電路斷路，V測得電動勢為2.1V.實驗中利用滑動變阻器改變外電阻的大小。請大家看實驗視頻，觀察數(shù)據(jù)的變化。123456實驗驗證閉合電路歐姆定律電流電流 I / mA81217202530電壓U外 / V1.91.81.71.61.51.4電壓U內(nèi) / V0.20.30.40.50.60.7U外+ U內(nèi) / V2.12.12.12.12.12.1E= U外+ U內(nèi)實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù)處理實驗驗證閉合電路歐姆定律把這6組數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表格，我們可以看出外電路上電勢的降落和內(nèi)電路上的電勢降落之和都等于電源的電動勢。實驗數(shù)據(jù)和理論符合得

3、非常好。理解關(guān)于閉合電路的幾個概念：（1）I指電路中通過電源的電流，電路的總電流，通常稱為“干路電流”。（2）UIR指電源之外的電路兩端電壓，也是電源兩端的電壓，稱“外電壓”或 。（3）UrIr指電源內(nèi)電阻上的電壓，稱。（4）外電路中的用電器叫做。路端電壓內(nèi)電壓負載路端電壓與負載的關(guān)系（負載既可能是電阻，也可能是電動機等）u負載變化時，電路中的電流就會變化，路端電壓也隨之變化。路端電壓與負載的關(guān)系對于確定的電源來說，對于確定的電源來說， E 和和 r 是一定的是一定的。當外電路只有電阻時，當外電路只有電阻時，實驗結(jié)果表明：實驗結(jié)果表明：外電阻 R 增大增大，電流減小減小，路端電壓增大增大外電阻

4、 R 減小減小，電流增大增大，路端電壓減小減小路端電壓隨著外電阻的增大（減?。┒龃螅p?。RrU內(nèi)內(nèi)U外外ERIU內(nèi)內(nèi)U外外E. r 一定一定I = ER+rU內(nèi)內(nèi)= Ir E=U外外+U內(nèi)內(nèi)RIU內(nèi)內(nèi)U外外E. r 一定一定I = ER+rU內(nèi)內(nèi)= Ir E=U外外+U內(nèi)內(nèi)理論推導理論推導結(jié)論結(jié)論：路端電壓隨著外電阻的增大增大（減?。┒龃笤龃螅p?。Ｂ范穗妷号c負載的關(guān)系想一想（解答）（1）（2） 同學們還記得前面看到的實驗現(xiàn)象吧？多個并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨一個小燈泡暗。如何解釋這一現(xiàn)象呢？兩種特例：兩種特例：（1 1）斷路）斷路R=I=0U內(nèi)內(nèi)=0U外外=EE. r 一定一定

5、I = ER+rU內(nèi)內(nèi)= Ir E=U外外+U內(nèi)內(nèi)結(jié)論：結(jié)論：當外電路斷路時，路端電壓等于電動勢。當外電路斷路時，路端電壓等于電動勢。路端電壓與負載的關(guān)系我們常根據(jù)這個道理測量電源的電動勢。V想一想在閉合電路時，仍然用電壓表直接測量電源兩端，測量值等于電源電動勢嗎？ 不等于電源電動勢，測量值等于路端電壓U。VU兩種特例：兩種特例：結(jié)論：結(jié)論：當外電路短路時，電路中的電流當外電路短路時，電路中的電流I=E/r，內(nèi)電壓等于電動勢。內(nèi)電壓等于電動勢。（2 2）短路）短路R=E. r 一定一定I = ER+rI=E/rU內(nèi)內(nèi)=EU內(nèi)內(nèi)= Ir E=U外外+U內(nèi)內(nèi)U外外=0路端電壓與負載的關(guān)系絕對不允許

6、將電源兩端用導線直接連在一起！危險！路端電壓 U 隨電流 I 變化的圖像 表示 U 和 I 這兩個變量之間的函數(shù)關(guān)系。把它改寫為 U rI E然后和一次函數(shù)的標準形式 y kx b對比就能知道 U-I 圖像是一條直線U E Iru圖像圖像的函數(shù)表達式的函數(shù)表達式 在橫軸上的截距：圖像斜率的絕對值：在縱軸上的截距：u圖像的物理意義圖像的物理意義EUII短斷路斷路短路短路O路端電壓 U 隨電流 I 變化的圖像 表示電源的表示電源的電動勢電動勢 E 表示電源的表示電源的短路電流短路電流表示電源的表示電源的內(nèi)阻內(nèi)阻。內(nèi)阻越大，圖線越陡。內(nèi)阻越大，圖線越陡。想一想電動勢電動勢與路端電壓路端電壓有什么區(qū)別

7、？u從能量轉(zhuǎn)化的角度看E 表示電源非靜電力做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)U 表示電場靜電力做功把電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)vsW表示表示電源內(nèi)部內(nèi)部非靜電力非靜電力做的功做的功W表示表示電源外部外部靜電力靜電力做的功做的功u從定義看 你能運用所學知識設(shè)計一個可以直接測量電阻的儀表嗎?想一想閱讀P87面相關(guān)內(nèi)容如圖電源的電動勢如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻內(nèi)阻r=0.5,電流表滿偏電流電流表滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻電流表電阻Rg=7.5,A、B為接線柱。為接線柱。(1)用導線把用導線把A、B直接連起來直接連起來,此時此時應把可變電阻應把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能調(diào)節(jié)為

8、多少才能使電流表恰好達到滿偏電流使電流表恰好達到滿偏電流?rABE R1Rg=142 導線拓展學習：歐姆表的原理rABE R1(2)調(diào)到滿偏后保持調(diào)到滿偏后保持R1的值不的值不變變，在，在A、B間接一個間接一個150的的電阻電阻R2，電流表指針指著多，電流表指針指著多少刻度的位置少刻度的位置?R2 如圖電源的電動勢如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻內(nèi)阻r=0.5,電流表滿偏電流電流表滿偏電流Ig=10 mA,電電流表電阻流表電阻Rg=7.5,A、B為接線柱。為接線柱。=5mA拓展學習：歐姆表的原理思考：思考：保持保持R1的值不變，的值不變，若若A.B間接一間接一根電阻可以忽略的導線時，表頭指針

9、指根電阻可以忽略的導線時，表頭指針指向哪里？此處所標電阻刻度值為多大？向哪里？此處所標電阻刻度值為多大？rABE R1Rg導線此時達到滿偏電流，指向電流最大處，此時達到滿偏電流，指向電流最大處，即最右端。即最右端。 電阻刻度為電阻刻度為0思考：思考：若若A.B直接斷開，表頭指針指向直接斷開，表頭指針指向哪里？此處所標電阻刻度值為多大？哪里？此處所標電阻刻度值為多大？此時電流為此時電流為0，指向電流為，指向電流為0處，即最左處，即最左端。端。 電阻刻度為電阻刻度為無窮大無窮大rABE R1Rg拓展學習：歐姆表的原理rABER1R如圖電源的電動勢如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻內(nèi)阻r=0.5,電

10、流表滿偏電流電流表滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻電流表電阻Rg=7.5,A、B為接線柱。為接線柱。(3)如果把任意電阻如果把任意電阻R接在接在A、B間間,電流表讀數(shù)電流表讀數(shù)I與與R的值有什么關(guān)系的值有什么關(guān)系?拓展學習：歐姆表的原理思考：思考：若若A.B間接入某一電阻間接入某一電阻R時，歐姆表表頭指針恰時，歐姆表表頭指針恰好指向滿偏刻度的好指向滿偏刻度的1/4處，處，R為多大為多大？若指針恰好指向？若指針恰好指向滿偏刻度的滿偏刻度的1/8處，處，R又為多大？又為多大？代入得R1=450代入得R2=1050拓展學習：歐姆表的原理設(shè)電源的電動勢為 E，內(nèi)阻為 r，電流表的電阻為 Rg，可變

11、電阻為 R1，電流表滿偏電流為 Ig，歐姆表的總電阻為 R。拓展學習：歐姆表的原理當紅、黑表筆直接接觸時（相當于被測電阻為 0），電流表指針指在最大值 Ig 處根據(jù)閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律：拓展學習：歐姆表的原理當紅、黑表筆之間接有待測電阻 Rx 時，電流表指針指在 Ix 處：根據(jù)閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律：拓展學習：歐姆表的原理Ig 0 5015045050 100 300 拓展學習：歐姆表的原理思考：思考：歐姆表的刻度盤上所標示的電阻刻度均勻嗎？歐姆表的刻度盤上所標示的電阻刻度均勻嗎？由于由于I和和R是是非線性關(guān)系非線性關(guān)系，所以，所以刻度不均勻刻度不均勻，由，由于是減函

12、數(shù)，所以刻度方向與電流檔相反。于是減函數(shù)，所以刻度方向與電流檔相反。(1)零刻度在右邊，左邊為無限大。(2)刻度不均勻,左邊密、右邊稀。(3) 刻度順序與電流表、電壓表的刻度順序相反。拓展學習：歐姆表的原理思考：思考：歐姆表接入電阻后，如果指針歐姆表接入電阻后，如果指針偏角偏角很小很小則被測電阻阻值是很大還是很小？則被測電阻阻值是很大還是很??？被測電阻阻值很大拓展學習：歐姆表的原理被測電阻阻值很小思考：思考：歐姆表接入電阻后，如果指針歐姆表接入電阻后，如果指針偏角很大偏角很大則被測電阻阻值是很大還是很??？則被測電阻阻值是很大還是很小？思考：思考：當歐姆表接上某電阻后，表頭指針指在中間刻當歐姆表接上某電阻后，表頭指針指在中間刻度，該電阻多大？度，該電阻多大？即即如何求歐姆表的中值電阻？拓展學習：歐姆表的原理學習小結(jié)學習小結(jié)例題充電寶內(nèi)部的主要部件是鋰電池，機