2020春新教材高中物理 第4章 閉合電路歐姆定律與科學(xué)用電 第1節(jié) 閉合電路歐姆定律課件 魯科版必修第三冊(cè)

1、1 2 課標(biāo)要求課標(biāo)要求 1.理解閉合電路歐姆定律，會(huì)使用多用電表。理解閉合電路歐姆定律，會(huì)使用多用電表。 2.會(huì)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。會(huì)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 3.能分析和解決家庭電路中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識(shí)應(yīng)用能分析和解決家庭電路中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識(shí)應(yīng)用 于生活實(shí)際。于生活實(shí)際。 3 第第1節(jié)閉合電路歐姆定律節(jié)閉合電路歐姆定律 4 核心核心 素養(yǎng)素養(yǎng) 物理觀(guān)念物理觀(guān)念科學(xué)思維科學(xué)思維 能理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)涵；能分析家能理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)涵；能分析家 庭電路中的一些實(shí)際問(wèn)題，能解決電路中的庭電路中的一些實(shí)際問(wèn)題，能解決電路中的 簡(jiǎn)單問(wèn)題

2、。具有與閉合電路歐姆定律相關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題。具有與閉合電路歐姆定律相關(guān)的 能量觀(guān)念。能量觀(guān)念。 能體會(huì)物理研究建構(gòu)模型的重要性；能體會(huì)物理研究建構(gòu)模型的重要性； 能分析閉合電路中常見(jiàn)的電路問(wèn)題；能分析閉合電路中常見(jiàn)的電路問(wèn)題； 能采用不同的方法解決與閉合電路歐能采用不同的方法解決與閉合電路歐 姆定律相關(guān)的物理問(wèn)題。姆定律相關(guān)的物理問(wèn)題。 5 知識(shí)點(diǎn)一電動(dòng)勢(shì)知識(shí)點(diǎn)一電動(dòng)勢(shì) 1.內(nèi)、外電路內(nèi)、外電路 _的電路叫做內(nèi)電路；的電路叫做內(nèi)電路；_的電路叫做外電路。的電路叫做外電路。_的電阻稱(chēng)的電阻稱(chēng) 為外電阻；為外電阻；_的電阻稱(chēng)為內(nèi)電阻。的電阻稱(chēng)為內(nèi)電阻。 2.定義：定義：電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上

3、等于_時(shí)兩極間的電壓，常用時(shí)兩極間的電壓，常用E來(lái)表示。來(lái)表示。 3.單位：?jiǎn)挝唬焊妷旱膯挝桓妷旱膯挝籣，也是，也是_。 4.物理意義：物理意義：電動(dòng)勢(shì)是反映電源把電動(dòng)勢(shì)是反映電源把_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_(kāi)本領(lǐng)的物理量。它是本領(lǐng)的物理量。它是 電源的特征量。不同的電源，產(chǎn)生電能的機(jī)制是不同的。電源的特征量。不同的電源，產(chǎn)生電能的機(jī)制是不同的。 電源內(nèi)部電源內(nèi)部電源外部電源外部外電路外電路 內(nèi)電路內(nèi)電路 沒(méi)有接入外電路沒(méi)有接入外電路 相同相同伏特（伏特（V） 其他形式的能其他形式的能電能電能 6 知識(shí)點(diǎn)二閉合電路歐姆定律知識(shí)點(diǎn)二閉合電路歐姆定律 1.特點(diǎn)特點(diǎn) 在外電路中，電流由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，在外

4、電阻上沿電流方向電勢(shì)降低；電源在外電路中，電流由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，在外電阻上沿電流方向電勢(shì)降低；電源 內(nèi)部由負(fù)極到正極電勢(shì)升高。內(nèi)部由負(fù)極到正極電勢(shì)升高。 2.閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律 (1)內(nèi)容：流過(guò)閉合電路的電流跟電路中電源的電動(dòng)勢(shì)成內(nèi)容：流過(guò)閉合電路的電流跟電路中電源的電動(dòng)勢(shì)成_，跟電路中內(nèi)、外，跟電路中內(nèi)、外 電阻之和成電阻之和成_。 正比正比 反比反比 7 知識(shí)點(diǎn)三路端電壓與外電阻的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)三路端電壓與外電阻的關(guān)系 1.路端電壓的表達(dá)式：路端電壓的表達(dá)式：U_。 2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律 E-Ir 減小減小增大增大 增大增大減小減小 0E

5、 電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì) 8 思考判斷思考判斷 (1)如圖甲所示，電壓表測(cè)量的是外電壓，電壓表的示數(shù)小于電動(dòng)勢(shì)。如圖甲所示，電壓表測(cè)量的是外電壓，電壓表的示數(shù)小于電動(dòng)勢(shì)。( ) (2)如圖乙所示，電壓表測(cè)量的是內(nèi)電壓，電壓表的示數(shù)小于電動(dòng)勢(shì)。如圖乙所示，電壓表測(cè)量的是內(nèi)電壓，電壓表的示數(shù)小于電動(dòng)勢(shì)。( ) (3)外電阻變化可以引起內(nèi)電壓的變化，從而引起內(nèi)電阻的變化。外電阻變化可以引起內(nèi)電壓的變化，從而引起內(nèi)電阻的變化。( ) (4)外電路的電阻越小，路端電壓就越大。外電路的電阻越小，路端電壓就越大。( ) (5)電源斷路時(shí)，電流為零，所以路端電壓也為零。電源斷路時(shí)，電流為零，所以路端電壓也為零。

6、( ) 9 核心要點(diǎn)核心要點(diǎn)對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解 要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納 1.對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解 (1)電動(dòng)勢(shì)的物理意義：它反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，是電動(dòng)勢(shì)的物理意義：它反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，是 電源的屬性，與電源的體積、外電路無(wú)關(guān)。電源的屬性，與電源的體積、外電路無(wú)關(guān)。 (2)電動(dòng)勢(shì)的粗略測(cè)量：電動(dòng)勢(shì)的粗略測(cè)量：E的數(shù)值等于沒(méi)有接入外電路時(shí)電源正、負(fù)兩極間的電壓，的數(shù)值等于沒(méi)有接入外電路時(shí)電源正、負(fù)兩極間的電壓， 可以用阻值較大的電壓表直接接在正、負(fù)極兩端粗略測(cè)量，其示數(shù)近似為電源電可以用阻值較大的電壓表直接接在正、負(fù)極兩端粗略測(cè)量，

7、其示數(shù)近似為電源電 動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)E。 10 2.電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)電壓電壓 物理意義物理意義 不同不同 表示非靜電力做功將其他形式的能表示非靜電力做功將其他形式的能 轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng) 表示電場(chǎng)力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形表示電場(chǎng)力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形 式的能的本領(lǐng)式的能的本領(lǐng) 數(shù)值大小數(shù)值大小 不同不同 數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷 從電源負(fù)極移到正極非靜電力所做從電源負(fù)極移到正極非靜電力所做 的功的功 數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從 導(dǎo)體一端移到另一端電場(chǎng)力所做的功導(dǎo)體一端移到另一端電

8、場(chǎng)力所做的功 決定因素決定因素 不同不同 由電源本身決定由電源本身決定 由電源、導(dǎo)體的電阻及導(dǎo)體的連接方由電源、導(dǎo)體的電阻及導(dǎo)體的連接方 式?jīng)Q定式?jīng)Q定 聯(lián)系聯(lián)系電路閉合：電路閉合：EU內(nèi) 內(nèi) U外 外；電路斷開(kāi)： ；電路斷開(kāi)：EU外 外 11 提示：提示：在電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能；在發(fā)電機(jī)中，在電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能；在發(fā)電機(jī)中， 非靜電力是電磁作用，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。非靜電力是電磁作用，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。 12 試題案例試題案例 例例1 (多選多選)關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下面說(shuō)法正確的是關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下面說(shuō)法正確的是() A

9、.電源的電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓電源的電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓 B.電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大 C.電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值等于內(nèi)、外電路電壓之和電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值等于內(nèi)、外電路電壓之和 D.電動(dòng)勢(shì)只由電源性質(zhì)決定，與外電路無(wú)關(guān)電動(dòng)勢(shì)只由電源性質(zhì)決定，與外電路無(wú)關(guān) 13 解析解析電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入外電路時(shí)兩極間的電壓，當(dāng)電源接入外電路時(shí)，電電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入外電路時(shí)兩極間的電壓，當(dāng)電源接入外電路時(shí)，電 源有內(nèi)電壓，電源兩極間的電壓小于電動(dòng)勢(shì)，故源有內(nèi)電壓，電源兩極間的電壓小于電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形錯(cuò)誤；電

10、動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形 式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電動(dòng)勢(shì)越大，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電動(dòng)勢(shì)越大，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越 大，故大，故B正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值等于內(nèi)、外電路電壓之和，正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值等于內(nèi)、外電路電壓之和， 故故C正確；電動(dòng)勢(shì)由電源性質(zhì)決定，與外電路無(wú)關(guān)，故正確；電動(dòng)勢(shì)由電源性質(zhì)決定，與外電路無(wú)關(guān)，故D正確。正確。 答案答案BCD 14 針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1 下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是() A.在某電池的電路中，每通過(guò)在某電池的電路中，每通過(guò)4 C

11、的電荷量，電池提供的電能是的電荷量，電池提供的電能是2 J，則該電池的電，則該電池的電 動(dòng)勢(shì)是動(dòng)勢(shì)是2 V B.電源兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動(dòng)勢(shì)電源兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動(dòng)勢(shì) C.電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別 D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提供的電能就越多電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提供的電能就越多 15 解析解析由電動(dòng)勢(shì)的定義式得電池電動(dòng)勢(shì)為由電動(dòng)勢(shì)的定義式得電池電動(dòng)勢(shì)為0.5 V，所以，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；電源電動(dòng)勢(shì)等于電項(xiàng)錯(cuò)誤；電源電動(dòng)勢(shì)等于電 源斷路時(shí)電源兩端的電壓，所以源斷路時(shí)電源兩端的電壓，所以B錯(cuò)誤

12、；電源電動(dòng)勢(shì)是描述非靜電力做功本領(lǐng)的物理錯(cuò)誤；電源電動(dòng)勢(shì)是描述非靜電力做功本領(lǐng)的物理 量，而電壓是電路中兩點(diǎn)的電勢(shì)差，所以量，而電壓是電路中兩點(diǎn)的電勢(shì)差，所以C項(xiàng)正確；電源提供能量的多少，不僅與項(xiàng)正確；電源提供能量的多少，不僅與 電動(dòng)勢(shì)有關(guān)還與通過(guò)的電荷量有關(guān)，所以電動(dòng)勢(shì)有關(guān)還與通過(guò)的電荷量有關(guān)，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案答案C 16 要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納 閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式 核心要點(diǎn)核心要點(diǎn)閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律 17 試題案例試題案例 例例2 在如圖所示的電路中，在如圖所示的電路中，R120.0 ，R210.0 ，當(dāng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S 扳到位置扳到位置

13、1時(shí)，理想電流表的示數(shù)為時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I10.20 A；當(dāng)開(kāi)關(guān)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到扳到 位置位置2時(shí)，理想電流表的示數(shù)為時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I20.30 A，求電源的電動(dòng)勢(shì)和，求電源的電動(dòng)勢(shì)和 內(nèi)電阻。內(nèi)電阻。 解析解析設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為r，當(dāng)開(kāi)關(guān)分別置于，當(dāng)開(kāi)關(guān)分別置于1、2兩個(gè)位置時(shí)，根據(jù)兩個(gè)位置時(shí)，根據(jù) 閉合電路歐姆定律列出方程閉合電路歐姆定律列出方程EI1R1I1r EI2R2I2r 代入數(shù)據(jù)解之得代入數(shù)據(jù)解之得E6 V，r10 。 答案答案6 V10 18 閉合電路問(wèn)題的求解方法閉合電路問(wèn)題的求解方法 (1)分析電路特點(diǎn)：認(rèn)清各元件之間的串、并聯(lián)關(guān)

14、系，特別要注意電壓表測(cè)量哪一部分析電路特點(diǎn)：認(rèn)清各元件之間的串、并聯(lián)關(guān)系，特別要注意電壓表測(cè)量哪一部 分的電壓，電流表測(cè)量哪個(gè)用電器的電流。分的電壓，電流表測(cè)量哪個(gè)用電器的電流。 (2)求干路中的電流：若各電阻阻值和電動(dòng)勢(shì)都已知，可用閉合電路歐姆定律直接求求干路中的電流：若各電阻阻值和電動(dòng)勢(shì)都已知，可用閉合電路歐姆定律直接求 出，也可以利用各支路的電流之和來(lái)求。出，也可以利用各支路的電流之和來(lái)求。 (3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)根據(jù)部分電路歐姆定律和電路的串、并聯(lián)應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)根據(jù)部分電路歐姆定律和電路的串、并聯(lián) 特點(diǎn)求出部分電路的電壓和電流。特點(diǎn)求出部分電路的電

15、壓和電流。 19 針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2 在如圖所示的電路中，在如圖所示的電路中，R19 ，R25 ，當(dāng)，當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電流兩點(diǎn)間接理想的電流 表時(shí)，其讀數(shù)為表時(shí)，其讀數(shù)為0.5 A；當(dāng)；當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電壓表時(shí)，其讀數(shù)為兩點(diǎn)間接理想的電壓表時(shí)，其讀數(shù)為1.8 V。求電源。求電源 的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 20 解析解析當(dāng)當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電流表時(shí)，兩點(diǎn)間接理想的電流表時(shí)，R1被短路，回路中的電流被短路，回路中的電流I10.5 A，由閉合，由閉合 電路歐姆定律得電路歐姆定律得EI1(R2r) 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得E0.5(5r) 當(dāng)當(dāng)a、b兩點(diǎn)間接理想的電壓表時(shí)，回路

16、中的電流兩點(diǎn)間接理想的電壓表時(shí)，回路中的電流 由閉合電路歐姆定律得由閉合電路歐姆定律得EI2(R2R1r) 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得E0.2(14r) 聯(lián)立聯(lián)立得得E3 V，r1 答案答案3 V1 21 要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納 1.外電阻的兩類(lèi)變化引起的相應(yīng)變化外電阻的兩類(lèi)變化引起的相應(yīng)變化 (1) 核心要點(diǎn)核心要點(diǎn)路端電壓與外電阻的關(guān)系路端電壓與外電阻的關(guān)系 說(shuō)明：電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)的路端電壓。說(shuō)明：電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)的路端電壓。 22 (2) 說(shuō)明：由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時(shí)會(huì)形成很大的電流，為保護(hù)電源，絕對(duì)不能說(shuō)明：由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時(shí)會(huì)形成很大的電流，為

17、保護(hù)電源，絕對(duì)不能 把電源兩極直接連接。把電源兩極直接連接。 23 2.電源的電源的UI圖像圖像 (1)圖像的函數(shù)表達(dá)式：圖像的函數(shù)表達(dá)式：UEIr。 (2)圖像表示：電源的外電路的特性曲線(xiàn)圖像表示：電源的外電路的特性曲線(xiàn)(路端電壓路端電壓U隨電流隨電流I變化的圖像變化的圖像)，如圖，如圖 所示。所示。 24 25 試題案例試題案例 例例3 對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說(shuō)法正確的是對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說(shuō)法正確的是(I、U、R分別表分別表 示干路電流、路端電壓和外電阻示干路電流、路端電壓和外電阻)() A.U隨隨R的增大而減小的增大而減小 B.當(dāng)當(dāng)R0時(shí)，時(shí)，U0 C.當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，I0，U0 D.當(dāng)當(dāng)R增大時(shí)，增大時(shí)，U也會(huì)增大也會(huì)增大 答案答案BD 26 例例4 電路圖如圖甲所示，若電阻電路圖如圖甲所示，若電阻R阻值未知，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻也未知，電源的路阻值未知，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻也未知，電源的路 端電壓端電壓U隨電流隨電流I的變化圖線(xiàn)及外電阻的的變化圖線(xiàn)及外電阻的UI圖線(xiàn)如圖乙所示。求：圖線(xiàn)如圖乙所示。求： (1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻； (2)電源的路端電壓；電源的路端電壓； (3)電源的輸出功率。電源的輸出功率。 27 (2)由圖可知路端電壓是由圖可知路端電壓是3 V。 (3)電源的輸出功率電源的輸