【高中物理】閉合電路的歐姆定律教學(xué)課件 2023-2024學(xué)年高二上人教版（2019）必修第三冊(cè)

12.2閉合電路的歐姆定律

圖中小燈泡的規(guī)格都相同，兩個(gè)電路中的電池也相同。多個(gè)并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個(gè)小燈泡暗。如何解釋這一現(xiàn)象呢？導(dǎo)入新課一.閉合電路（一）閉合電路的結(jié)構(gòu)：1.外電路：

電源外部的電路

由用電器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線構(gòu)成。2.內(nèi)電路：

電源內(nèi)部的電路。

內(nèi)電阻r：

電源內(nèi)部的電阻。內(nèi)電路中的電阻叫內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。我們可以將電源看作一個(gè)沒(méi)有電阻的理想電源與電阻的串聯(lián)。新課教學(xué)新課教學(xué)在金屬導(dǎo)體中，能夠自由移動(dòng)的電荷是自由電子。但電流的方向?yàn)檎姾梢苿?dòng)的方向，下面按正電荷的移動(dòng)進(jìn)行討論。+++++++正極負(fù)極++++----把正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部搬運(yùn)到正極新課教學(xué)+++++++正極負(fù)極++++----思考2：如果電源內(nèi)部只存在靜電力，正電荷怎么移動(dòng)？思考3：電源內(nèi)部正電荷實(shí)際怎么移動(dòng)？正極到負(fù)極正極到負(fù)極新課教學(xué)也就是說(shuō)，電源把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極的過(guò)程中，這種非靜電力在做功，使電荷的電勢(shì)能增加。從能量的角度:電源是通過(guò)非靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。電勢(shì)能化學(xué)能非靜電力化學(xué)作用電勢(shì)能機(jī)械能非靜電力電磁作用表征電源將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。1.定義：2.定義式：

3.單位：伏特（V）4.物理意義：5.決定因素：牛刀小試：蓄電池E=2V，若搬運(yùn)1C的正電荷，非靜電力做功是多少焦耳？有多少焦耳化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能？W=Eq在物理學(xué)中，我們用非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比來(lái)表示電源的這種特性，叫作電動(dòng)勢(shì)，符號(hào)為E。由電源中非靜電力特性決定，與外電路無(wú)關(guān)。一、電動(dòng)勢(shì)二、閉合電路歐姆定律及能量分析部分電路閉合電路部分電路歐姆定律負(fù)載外電路內(nèi)電路用電器

內(nèi)阻沿電流方向電勢(shì)降低內(nèi)阻電勢(shì)沿電流方向也會(huì)降低

在閉合電路中，電流I跟電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻

r

及外電路電阻R之間有什么關(guān)系呢？rERsIW非靜電力=qE=EIt1.合上開(kāi)關(guān)，電路中有電流的同時(shí)伴隨能量的轉(zhuǎn)化，在時(shí)間t內(nèi)，有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？3.電流流經(jīng)內(nèi)電阻r時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能？2.電流流經(jīng)外電阻R時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能？外電路產(chǎn)生電熱為：Q外=I2Rt內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為：Q內(nèi)=I2Rt以上各能量之間有什么關(guān)系？問(wèn)題與思考二、閉合電路歐姆定律及能量分析閉合電路歐姆定律

根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。rERsIW=Q外+Q內(nèi)IEt=I2Rt+I2rtE=IR+Ir

閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個(gè)結(jié)論叫作閉合電路歐姆定律。

適用范圍：外電路為純電阻的電路二、閉合電路歐姆定律及能量分析

1.路端電壓：外電路兩端的電壓，也就是閉合電路電源兩極的電壓。2.電源接入電路時(shí)：正常工作時(shí)，由于內(nèi)電壓的存在，U外＜E，即電源兩極的電壓小于電源電動(dòng)勢(shì)。

電源沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。

此時(shí)由于內(nèi)阻r很小，電流很大，容易燒壞電源。負(fù)載：用電器，這里指純電阻三、路端電壓與負(fù)載關(guān)系

圖像U外＝E－Ir

3.圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害。1.縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E。UIOEI短斷路短路P=UI(I，U)4.某點(diǎn)橫縱坐標(biāo)乘積等于外部電路消耗的電功率，也是路端電壓為U時(shí)，電源的輸出功率。三、路端電壓與負(fù)載關(guān)系必

備

知

識(shí)（一）閉合電路歐姆定律：（二）方法一：程序法確定局部電阻的變化分析總電阻的變化分析總電流、路端電壓的變化根據(jù)并聯(lián)分流，串聯(lián)分壓，分析固定支路中的電流、電壓變化(三)方法二：結(jié)論法“串反并同”1.“串反”：即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。2.“并同”：即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。三.閉合電路動(dòng)態(tài)變化分析例1：如圖，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器。閉合電路使L正常發(fā)光后，若將滑動(dòng)片向右滑動(dòng)，燈泡的亮度會(huì)如何變化？亮度降低例2：催化燃燒式氣體傳感器可以檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w，當(dāng)一氧化碳?xì)怏w達(dá)到一定的濃度，傳感器中的檢測(cè)片燃燒，使檢測(cè)片溫度上升、檢測(cè)片的電阻增加，如圖所示電路中，R為催化燃燒式氣體傳感器的檢測(cè)片。當(dāng)環(huán)境一氧化碳?xì)怏w達(dá)到一定濃度，會(huì)發(fā)現(xiàn)（）A．電壓表、電流表示數(shù)均減小B．電壓表，電流表示數(shù)均增大C．電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大D．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小D課堂小節(jié)閉合電路的歐姆定律電動(dòng)勢(shì)閉合電路的歐姆定律