第4章 章末素养提升 课件(共22张PPT) 高一物理鲁科版（2019）必修三

(共22张PPT)
第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
章末素养提升
知识
再现素养
物理 观念 闭合电路欧姆定律 1.内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电阻之和成反比。
2.表达式：I＝ 。
3.另一种表达形式：E＝U外＋U内。即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。
多用电表 1.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能。
2.会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3.会使用多用电表测量二极管的正、反向电阻，会排查电路故障。
物理 观念 能量观 1.“电动势”概念的提出强化了能量观念，同时关于“能量转移或转化的方向性”的讨论，进一步拓展了能量观。
2.学生必做实验“电源电动势和内阻的测量”，从功能关系角度分析、推导这一思路，采用了从能量守恒定律这一普遍原理进行演绎推导的方式，突出了能量观念的运用。
3.用能量转化与守恒的观点分析解决闭合电路问题，不断巩固和深化能量观。
科学 思维 1.通过学习“电动势”经历从个别到一般，从现象到本质的渐进过程。通过闭合电路中的动态分析、最大功率、效率等问题，体会闭合电路中电动势对整个电路的“制约”，及会用数学方法分析电路中极值问题。
2.解决电动机相关问题不能直接求解时，可以通过整体和个别的关系间接建立联系。
科学 探究 1.会根据闭合电路欧姆定律设计测量电源电动势和内阻的实验方案。
2.会根据要求选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器或电阻箱。
3.会设计相关表格并记录实验数据。
4.会利用表达式和图像处理数据并得出结果，能对实验过程和结果进行评估、交流。
科学态度与责任 知道科学研究中实验结论可重复的重要性；能运用所学内容解决生活中与电学有关的一些问题；能体会科技发展对人类生活和社会发展的影响，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际，知道保护环境、科学用电的重要意义。
1.如图所示的某种体温枪以2节干电池(每节干节池电动势为1.5 V)为电源，工作电流为5 mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该体温枪的说法中正确的是
A.体温枪工作时，电路中每通过1 C电荷，每节电池都能把1.5 J化学能转
化为电能
B.体温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V
C.体温枪工作时，电池组的输出功率为15 mW
D.体温枪工作时，电池组的电动势不再是3 V
训练
提能综合
√
每节干电池的电动势为1.5 V，根据电动势的定义可知电路中每通过1 C电荷，消耗的电能为W＝qE＝1×1.5 J＝1.5 J，则有1.5 J的化学能转化为电能，故A正确；
体温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3 V，故B错误；
体温枪工作时电池组消耗的总功率为P＝2EI＝2×1.5 V×5 mA＝15 mW，电池组的输出功率小于电池组消耗的总功率，故C错误；
两节干电池的总电动势为3 V，体温枪工作时，电池组的电动势不变，故D错误。
2.(多选)电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有
A.U1＜U2，Q1＝ Q2 B.U1＝U2，Q1＝ Q2
C.W1＝W2，Q1＞Q2 D.W1＜W2，Q1＝Q2
√
√
电阻与电动机的电流相等，根据Q＝I2Rt可知，Q1＝Q2，电动机为非纯电阻，则W1＝Q1，W2>Q2，则W13.(多选)(2023·福建厦门市第三中学高二期中)如图所示的电路，R1、R2、R3是定值电阻，R4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑片由中点向上移动的过程中
A.电压表示数变小
B.电容器极板上的带电量增大
C.电源的总功率变小
D.通过滑动变阻器的电流变大
√
√
当滑动变阻器的滑片由中点向上移动时，R4接入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，总电流I变小，内电压变小，则路端电压变大，因此电压表示数变大，故A错误；
电容器两端电压为U＝E－I(r＋R2)，I变小，故电容器两端电压U变大，极板上的带电量变大，故B正确；
电源的总功率P＝EI，I变小，则P变小，故C正确；
根据串联电路分压规律知，滑动变阻器两端的电压增大，通过R1的电流变大，而总电流变小，所以通过滑动变阻器的电流变小，故D错误。
4.(2023·福建三明市高二期末)如图所示，电路中定值电阻R阻值大于电源内阻r，现将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V2的示数变化量大小为ΔU2，电流表A示数变化量大小为ΔI，电表均为理想电表，则
A.A的示数减小
B.V2的示数增大
C.ΔU2与ΔI的比值不变
D.电源的输出功率减小
√
理想电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，内电压增大，外电压减小，即V2的示数减小，故A、B错误；
电路中定值电阻R阻值大于电源内阻r，当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，回路总电阻减小，但始终大于电源内阻，根据如图所示输出功率和外电阻关系可知，电源输出功率一直增大，故D错误。
5.(2022·辽宁大连市第一中学高二阶段练习)如图a所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(最大阻值25 Ω)，现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，由电表的测量数据得到U－I图线如图b所示(电表均为理想电表)。则下列说法正确的是
A.电源电动势为4 V
B.电源内电阻为10 Ω
C.电源的最大输出功率为1.8 W
D.滑动变阻器R2的最大功率为1.2 W
√
当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，R1两端的电压增大，故图线乙表示电压表V1示数的变化，图线甲表示电压表V2示数的变化。由图可知，图线乙的斜率表示定值电阻R1的阻值，即R1＝5 Ω，图线甲斜率的绝对值|k|＝R1＋r＝10 Ω，可得r＝5 Ω，将图线甲延长，纵轴的截距表示电源电动势，则E＝6 V，故A、B错误；
6.(2023·福建漳州市高二期末)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝9 Ω，R3为滑动变阻器。当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随干路电流变化图线如图乙所示，求：
(1)定值电阻R2的阻值；
答案　0.5 Ω
(2)电源的内阻；
答案　2 Ω
(3)电源输出的功率最大时，R3接入电路的阻值。
答案　1.8 Ω
可知当R＝r时，P最大，则此时
解得R3＝1.8 Ω。