閉合電路的歐姆定律 講義 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

2閉合電路的歐姆定律第1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1.知道非靜電力在電源內(nèi)部所起的作用。2.理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義。3．知道閉合電路中各點(diǎn)的電勢(shì)高低，加深對(duì)于電動(dòng)勢(shì)及回路中能量轉(zhuǎn)化的理解。4．能獨(dú)立推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義。推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過(guò)程新課引入教師活動(dòng)：說(shuō)明圖中小燈泡的規(guī)格都相同，兩個(gè)電路中的電池也相同。演示動(dòng)畫(huà)。學(xué)生活動(dòng)：觀察閉合電建后小燈泡的亮暗。思考：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？教師說(shuō)明：學(xué)完本節(jié)課內(nèi)容后我們就能解釋了。講授新課一、電動(dòng)勢(shì)1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：由導(dǎo)線、電源、用電器連成的電路叫做閉合電路。用電器和導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路。在金屬導(dǎo)體中，能夠自由移動(dòng)的電荷是自由電子，電流方向?yàn)檎姾傻亩ㄏ蛞苿?dòng)的方向，下面按正電荷的移動(dòng)進(jìn)行討論。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考與討論思考與討論：在外電路中，正電荷由電源正極流向負(fù)極，如果電路中只存在靜電力的作用，電源正極的正電荷與負(fù)極的負(fù)電荷很快就會(huì)中和，電路中不能維持穩(wěn)定的電流。電源之所以能維持外電路中穩(wěn)定的電流，是因?yàn)樗心芰Π沿?fù)極的正電荷經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部不斷地搬運(yùn)至正極。電源的這種能力是怎么來(lái)的呢？2.非靜電力學(xué)生活動(dòng)：觀看圖片。教師活動(dòng)：總結(jié)在電源內(nèi)部，有一種與靜電力相反的力作用與正電荷，把它從負(fù)極搬運(yùn)到正極，我們稱(chēng)之為非靜電力。在此過(guò)程中非靜電力做功，使電荷的電勢(shì)能增加。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，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。日常生活中有很多電源，如干電池、蓄電池、鋰電池、發(fā)電機(jī)等。學(xué)生活動(dòng)：思考不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)相同嗎？教師活動(dòng)：總結(jié),引入電動(dòng)勢(shì)概念。3.電動(dòng)勢(shì)(1)定義：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比叫作電動(dòng)勢(shì)。(2)表達(dá)式：E=，在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。(3)單位：V(4)電動(dòng)勢(shì)與外電路無(wú)關(guān)，是由電源中非靜電力的特性決定的。(5)物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)的大小。教師活動(dòng)：展示圖片，說(shuō)明。常用的干電池，E=1.5V，與體積無(wú)關(guān)，常用的蓄電池，E=2V。蓄電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)比干電池強(qiáng)。二、閉合電路歐姆定律及其能量分析1.內(nèi)外電路電勢(shì)變化(1)根據(jù)歐姆定律可知：I=在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低U外=IR(2)在電源內(nèi)部也存在電阻，稱(chēng)為電源的內(nèi)阻我們把電源看成一個(gè)沒(méi)有電阻的理想電源與電阻的串聯(lián)，則在內(nèi)電路中，內(nèi)阻沿電流方向電勢(shì)降低。U內(nèi)=Ir2.推導(dǎo)教師活動(dòng)：設(shè)問(wèn)對(duì)于閉合電路的內(nèi)外電路沿電流方向電勢(shì)都要降低，那么電流I跟電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r、外電阻R之間有怎樣的關(guān)系呢？學(xué)生活動(dòng)：思考教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化角度推導(dǎo)設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I。推導(dǎo)過(guò)程：(1)電流流經(jīng)電源時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功？W=Eq＝EIt(2)在時(shí)間t內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？Q外=I2Rt(3)在時(shí)間t內(nèi)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？Q內(nèi)=I2rt(4)根據(jù)能量守恒定律，以上各能量之間有什么關(guān)系？W=Q外+Q內(nèi)即EIt=I2Rt+I2rt整理得3.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：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)論叫做閉合電路的歐姆定律。(2)公式：I=適用條件：純電阻電路也可以寫(xiě)成E=U外+U內(nèi)這就是說(shuō)，電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和。典題剖析例1(多選)關(guān)于電動(dòng)勢(shì)下列說(shuō)法中正確的是()A.在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功，電能增加B.對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大C.電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把單位正電荷從負(fù)極移向正極做功越多D.電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，移送電荷量越多答案：AC。例2如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.12Ω，外電路的電阻為1.38Ω，求電路中的電流和路端電壓。解析：由閉合電路歐姆定律得電路中的電流為I==1A路端電壓為U=IR=1.38V課堂小結(jié)1.電動(dòng)勢(shì)(1)定義：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比叫作電動(dòng)勢(shì)。(2)表達(dá)式：E=，在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。(3)物理意義