12.2閉合電路的歐姆定律 課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第十二章：第2節(jié)閉合電路歐姆定律

兩個(gè)電路中小燈泡的規(guī)格都相同，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？新課引入

由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路。閉合電路2.外電路:電源外部的電路導(dǎo)線、電源、用電器1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：3.內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路1.電源外部，負(fù)電荷將怎樣移動(dòng)？2.電源內(nèi)部，負(fù)電荷將怎樣移動(dòng)？3.電源內(nèi)部的負(fù)電荷受到電場力方向？電場力做正功還是負(fù)功？4.什么力來克服電場力做功？從負(fù)極到正極從正極到負(fù)極從正極指向負(fù)極負(fù)功非靜電力++++電源____-正極負(fù)極------電源的工作原理手搖發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能。在化學(xué)電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能。化學(xué)電池手搖發(fā)電機(jī)電源內(nèi)部的非靜電力是由什么提供的？想一想：哪款電池非靜電力做功的本領(lǐng)最強(qiáng)？

堿性干電池——將1C的正電荷由電源負(fù)極搬運(yùn)到正極，其非靜電力做功1.5J。鋅汞電池——將1C的正電荷由電源負(fù)極搬運(yùn)到正極，其非靜電力做功1.2J。鉛蓄電池——將0.6C的正電荷由電源負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.2J。一、電動(dòng)勢W：非靜電力做的功q

：被移送的電荷量1.物理意義：反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)。2.定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比，叫電源的電動(dòng)勢。3.表達(dá)式：4.單位：伏特，符號(hào)“V”。電壓U電動(dòng)勢E物理意義電場力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)定義式U＝，W為電場力做的功E＝，W為非靜電力做的功單位伏特(V)伏特(V)聯(lián)系電動(dòng)勢等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓值9V3V1.5V1.5V1.5V2.8V12V5.決定因素：電動(dòng)勢是電源的屬性，大小完全由電源的非靜電力特性決定，與電源的體積和外電路的組成及變化無關(guān)。1.一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5A的電流向外輸電，在1min內(nèi)將180J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為()A.6V B.360V C.120V D.12V課堂練習(xí)：A

二、閉合電路的組成通常在電源內(nèi)部也存在電阻，內(nèi)電路中的電阻叫內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。電源內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)沒有電阻的理想電源與電阻的串聯(lián)。1.部分電路的歐姆定律rERSIIRU在內(nèi)電路中，電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極，沿電流方向電勢也會(huì)降低。在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢逐漸降低。

在閉合電路中，電流I跟電源電動(dòng)勢E、內(nèi)阻

r

及外電路電阻R之間有什么關(guān)系呢？BACDII已知：電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，外電路的用電器都是純電阻且阻值為R，閉合電路的干路電流為I。問題1：經(jīng)時(shí)間t，電源通過非靜電力做功將多少其他形式能轉(zhuǎn)化為電能？Q外＝I2RtW＝Eq＝EItQ內(nèi)

＝I2rt問題2：經(jīng)時(shí)間t，電流通過外電阻R做功時(shí)將多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？問題3：經(jīng)時(shí)間t，電流通過內(nèi)電阻r做功時(shí)又將多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？問題4：以上各能量之間有什么關(guān)系？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閉合電路中的電勢E=IR+IrABCDRE,rU外=IR是外電路上總的電勢降落,也叫外電壓或路端電壓；U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上總的電勢降落，也叫內(nèi)電壓；E=U外+U內(nèi)電源電動(dòng)勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。內(nèi)電壓外電壓閉合電路歐姆定律的幾種表示形式2：在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為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：由閉合電路歐姆定律，電路中的電流為路端電壓RSEr4.在如圖所示的電路中，R1＝20Ω，R2＝10Ω，當(dāng)開關(guān)S扳到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1＝0.20A；當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為I2＝0.30A，求電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。解析:設(shè)電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r根據(jù)閉合電路歐姆定律列出方程：E＝I1R1＋I(xiàn)1r···①E＝I2R2＋I(xiàn)2r···②代入數(shù)據(jù)，解得

E＝6V，r＝10Ω3.請根據(jù)閉合電路的歐姆定律

U外

=E-Ir

解釋小燈泡并聯(lián)的越多，小燈泡越暗的原因思考：1.小燈泡兩端的電壓與路端電壓

U外有何關(guān)系？2.小燈泡并聯(lián)的越多，負(fù)載電阻（外電路總電阻）越大還是越??？3.如圖所示的電路中，當(dāng)S閉合時(shí)，電壓表和電流表（理想電表）的讀數(shù)分別為1.6V和0.4A，當(dāng)S斷開時(shí)，它們的示數(shù)變?yōu)?.7V和0.3A，電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻各為多少？解析：當(dāng)S閉合時(shí)，R1和R2并聯(lián)接入電路

由閉合電路歐姆定律得：E＝U1＋I(xiàn)1r

代入數(shù)據(jù)得：E＝1.6＋0.4r

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