第十二章 第2节闭合电路的欧姆定律--人教版高中物理必修第三册教学课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
第2节 闭合电路的欧姆定律
第十二章 电能 能量守恒定律
物理
闭合电路由哪几部分组成？
在内、外电路中电流是怎样移动的？
从做功的角度分析在外电路中正电荷受什么力作用？做什么功？功能如何转化？在内电路呢？
情境导入
一、电动势
1、定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2、定义式：
3、单位： 伏特（V）
4、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。
5、电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
讲授新课
部分电路欧姆定律的内容是什么？
闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢？
[思考与讨论]
设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I。
①写出在t时间内，外电路中消耗的电能Q外的表达式？
②写出在t时间内，内电路中消耗的电能Q内的表达式？
③写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的表达式？
根据能量守恒定律它们之间有什么关系？
讲授新课
结论：根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和。
讲授新课
说明：
二、闭合电路的欧姆定律：
1、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压。
2、 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压。
3、 适用于纯电阻电路。
E=U外+U内 = U外+Ir 适用于任何电路。
E=IR+Ir
讲授新课
[问题情境]
大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？
什么是负载？什么是路端电压？
[实验探究]观察实验现象：外电阻R增大时，路端电
压如何变化？电流表示数如何变化？外电阻R减小呢？
讲授新课
你能否根据刚才学习的闭合电路欧姆定律的几种表达形式推导出路端电压U与外电阻R的关系式？
U外
[讨论探究]
①外电路断路时，电流、外电压、内电压为多大？
R→∞时，I=0， U内=Ir=0， U外=E
②外电路短路时，电流、外电压、内电压为多大？
R=0，I=，U外=0，U内=E
讲授新课
根据路端电压U与外电阻R的关系式画出路端电压U随电流I变化的图像。


图像的物理意义：
①在纵轴上的截距表示电动势。
②在横轴上的截距表示电源的短路电流I短＝
③图像斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害
讲授新课
[例题分析讨论]如图所示,当滑动变阻器R3的滑片向B方向移动时,电路中各电表示数如何变化 (电表内阻对电路的影响不计)
例题分析:闭合电路欧姆定律中的动态分析的具体步骤:
(1)判断动态源及动态源总电阻的变化,判断全电路总电阻的变化情况。
(2)判断闭合电路干路电流的变化情况。
(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压)的变化情况。
(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化。
课堂练习
例题解答:当滑动变阻器的滑片向B方向移动时，R3↑→R外↑→R总↑→I1↓→U内↓→U外↑,所以电流表A1的示数减小,电压表V的示数增加;I1↓→U1↓，所以电压表V1的示数减小;因为U外↑,U外=U1+U2,所以电压表V2的示数增加，电流表A2的示数增加; I1=I2+I3,所以电流表A3的示数减小。
课堂练习
课堂练习
【例题1】关于电源的电动势，下列说法正确的是( )
A.电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B.同一电源接入不同电路，电动势就会发生变化
C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
D.在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压变大，电源的电动势也变大
例题分析：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。电源的电动势越大，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越强。电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
答案:C
课堂练习
【例题2】如图所示，直线a为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线b是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电阻R分别是( )
A
课堂练习
例题分析：本题考查路端电压与负载的关系图像和闭合电路欧姆定律的应用和功率的计算。
例题解答：由题图直线a的纵坐标截距可得E=3 V，由直线a的斜率可得r=0.5 Ω；由直线b的斜率可得电阻R=1 Ω。用该电源与电阻R组成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律 ，可得I=2 A。所以电源的输出功率P=I2R=4 W。选项A正确。
学完本节你能解释本节课开始的实验现象了吗？本节课你都收获了什么？印象最深的是？还有哪些疑问和不解？
课堂小结
2．闭合电路欧姆定律：
3．路端电压跟负载的关系：
（1）路端电压随外电路电阻R增大而增大
断路
短路
（2）路端电压U随电流I变化的图像
1．电动势：
课堂小结
R→∞，I=0，U端=E
R=0，I=，U端=0
谢谢大家