闭合电路的欧姆定律高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

12.2闭合电路的欧姆定律

教学目标

1.理解电动势

2.了解外电路、内电路,知道电动势等于内外电路电势降落之和

3.理解闭合电路欧姆定律的内容,掌握其表达式

4.会分析路端电压与负载的关系

问题导入：

图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢?

一、电动势

外电路

内电路

由导线、电源、用电器连成的电路叫做闭合电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

正极

负极

1.电源

（1）保持两极间有电压

（2）通过非静电力做功把其它形式的能转化为电能的装置

2.电动势

（2）单位：V

（3）电动势与外电路无关，由电源本身特性决定的。

（4）电动势的实质：表征电源把其它形式的能转化为电能的本领。

同种类型不同型号电源电动势相同，不同类型的电源电动势不同

(1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。

(2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动势在数值上等于非静电力将1C正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功，也就是1C的正电荷所增加的电势能。

二、闭合电路欧姆定律及其能量分析

通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。

内电路

外电路

部分电路

闭合电路

部分电路的欧姆定律:

1、理论推导闭合电路欧姆定律

如图，A为电源正极，B为电源负极。设电源电动势为E，电源内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I。

时间t内，电源输出的电能为

W=Eq=EIt

时间t内，外电路转化的内能为

时间t内，内电路转化的内能为

根据能量守恒定律

即

（纯电阻电路适用）

根据闭合电路中能量的转化情况（纯电阻）

（1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

2、闭合电路欧姆定律:

电源内部非静电力做功，电源内部从负极到正极电势升高E.

E=U外+U内

3、闭合电路电势变化情况

电源的电动势等于内、外电路电势降落之和

外电路两端的电压叫路端电压．

１、如图电路：

R增大，电流减小，路端电压增大

R减小，电流增大，路端电压减小

路端电压:

三、路端电压跟负载的关系

２、两个特例：

（2）外电路短路时

（1）外电路断路时

３、电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象

（1）图象的函数表达：

（2）图象的物理意义

①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流

③图象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．

随堂检测

1一台发电机用0.5A电流向外输电，在1min内将180J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()

A．6V

B．360V

C．120V

D．12V

A

随堂检测

2.在如图所示的电路中，电阻R＝2.0Ω，电源的电动势为3.0V，内电阻r＝1.0Ω，不计电流表的内阻，闭合开关S后，路端电压为()

A．30V

B．1.5V

C．2.0V

D．1.0V

C

随堂检测

3.如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不会烧坏。当滑动变阻器的触头P向下移动时，下列说法正确的是()

A．外电路的总电阻变小

B．总电流变小

C．a灯变暗

D．c灯变亮

A

课堂小结