（閉合電路的歐姆定律）人教版高中物理選修3-1教學(xué)課件

1、講解人：精品課件 時(shí)間：2020.5.20MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第7節(jié) 閉合電路歐姆定律 第二章 恒定電流人教版高中物理選修3-1第一頁，共二十八頁。課堂導(dǎo)入ErABSR閉合電路外電路內(nèi)電路I根據(jù)歐姆定律可知：IRU部分電路閉合電路中的電流I與哪些因素有關(guān)呢？第二頁，共二十八頁。電路圖如圖所示，當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，電壓表讀數(shù)與電源電動(dòng)勢有什么關(guān)系？當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，兩者還相等嗎？思考課堂導(dǎo)入第三頁，共二十八頁。外電路:電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路。內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路。1、用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路一、閉合電路的構(gòu)成：第四頁，共二十八頁。ErSRABI

2、問題1：流過閉合電路的電流方向是怎樣的？【探究一：閉合電路的電流方向】第五頁，共二十八頁。在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低。在內(nèi)電路中，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向由負(fù)極流向正極?！咎骄拷Y(jié)論】閉合回路的電流方向：+-+R內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的?！咎骄恳唬洪]合電路的電流方向】第六頁，共二十八頁。演示實(shí)驗(yàn)【探究一：閉合電路的電流方向】第七頁，共二十八頁。+_+A DC B正極負(fù)極與、與之間形成化學(xué)反應(yīng)層（存在非靜電力）化學(xué)溶液【探究二：閉合電路中電勢如何變化】第八頁，共二十八頁。實(shí)際的電源可分解成不計(jì)內(nèi)阻的理想電源和一個(gè)內(nèi)阻兩部分電路中的電勢

3、變化情況:不能忽略的一個(gè)問題，電源有內(nèi)阻【探究二：閉合電路中電勢如何變化】第九頁，共二十八頁。（1）在外電路中，沿電流方向電勢降低。（2）在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升”BC 和DA化學(xué)反應(yīng)層?！咎骄拷Y(jié)論】電路中的電勢變化情況：BDACAB電源電動(dòng)勢：BCDA內(nèi)部分析ABCD【探究二：閉合電路中電勢如何變化】第十頁，共二十八頁。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】電源電動(dòng)勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和【探究二：閉合電路中電勢如何變化】第十一頁，共二十八頁?！緦?shí)驗(yàn)探究：閉合電路中電流I大小的決定因素】第十二頁，共二十八頁。問題1.電源內(nèi)部非靜電力做了多少功？能量如何轉(zhuǎn)

4、化？ErS負(fù)載ABI情景：電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,與一個(gè)負(fù)載接成閉合電路，設(shè)負(fù)載兩端電壓為U ,電路中電流為I ,通電時(shí)間為t。 化學(xué)能電能其他形式能非靜電力做功電流做功【理論探究三：閉合電路中電流I大小的決定因素】第十三頁，共二十八頁。問題2：這些電能在哪些地方轉(zhuǎn)化成其他形式能量？外電路內(nèi)電路根據(jù)能量守恒定律,有：能量關(guān)系：功率關(guān)系：電壓關(guān)系：【理論探究三：閉合電路中電流I大小的決定因素】第十四頁，共二十八頁。 閉合電路的歐姆定律那么：如果外電路是純電阻電路，即：【探究結(jié)論】rERS內(nèi)電路外電路【理論探究三：閉合電路中電流I大小的決定因素】第十五頁，共二十八頁。1.內(nèi)容：閉合電路中的電流跟

5、電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.公式： 說明： 是外電路上總的電勢降落，習(xí)慣上叫路端電壓。 是內(nèi)電路上的電勢降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓。（適用范圍：純電阻電路）閉合電路歐姆定律第十六頁，共二十八頁?！咎骄拷Y(jié)論】R增大，電流減小，路端電壓增大R減小，電流增大，路端電壓減小由路端電壓:【理論探究】路端電壓與負(fù)載的關(guān)系第十七頁，共二十八頁。ABABBDCA（1）外電路斷路時(shí)（2）外電路短路時(shí)斷路(R I=0)短路(R=0)兩種特殊情況BDCA【理論探究】路端電壓與負(fù)載的關(guān)系第十八頁，共二十八頁。【深入探究】思考與討論: 設(shè)電源的電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=2。請根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式

6、U=E-Ir，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作出U與I關(guān)系的函數(shù)圖象。(1)外電路斷開的狀態(tài)對應(yīng)于圖中的哪一點(diǎn)？怎樣看出這時(shí)路端電壓與電動(dòng)勢的關(guān)系？(2)電動(dòng)勢E的大小對圖象有什么影響？(3)電源短路的狀態(tài)對應(yīng)于圖中哪一點(diǎn)？怎么樣讀出這時(shí)電流大??？(4)內(nèi)阻r的大小對圖象有什么影響?【理論探究】路端電壓與負(fù)載的關(guān)系第十九頁，共二十八頁。(1)圖象的函數(shù)表達(dá)式 在橫軸上的截距表示電源的短路電流圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害。在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢E。 (2)圖象的物理意義UIOEI短斷路短路2.電源的外部特性曲線 路端電壓U隨電流I變化的圖象。 【理論探究】路端電

7、壓與負(fù)載的關(guān)系第二十頁，共二十八頁。【例1】在下圖中，R114，R29，當(dāng)開關(guān)S切換到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I10.2A;當(dāng)開關(guān)S切換到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為I20.3A。求電源的電動(dòng)勢E和r。(思考：本題其實(shí)是測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的一種方法，若把安培表換成電壓表，還能測出電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻嗎？)解:得:典型例題第二十一頁，共二十八頁。例2.在U-I圖象中，由圖象做出的下列判斷中，正確的是（ ）A.被測電池的電動(dòng)勢為1.5VB.被測電池的內(nèi)電阻為2.0C.外電路短路時(shí)的電流約為3.0AD.從圖象的A點(diǎn)變化到B點(diǎn)，外電路電阻變小ACDU/VI/AOAB12340.51.01.5典型例題第二十二

8、頁，共二十八頁。例3.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢為12V,內(nèi)阻為2,四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開關(guān)S,下列說法正確的有( )A.路端電壓為10 VB.電源的總功率為10 WC.a、b間電壓的大小為5VD.a、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1AAC典型例題第二十三頁，共二十八頁。由 得1電源提供的功率（電源功率）： 2電源的輸出功率（外電路得到的功率）： 3電源內(nèi)阻上的熱功率： 由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，4. 供電效率:對純電阻電路,電源的效率為:【探究五:閉合電路中的功率關(guān)系】第二十四頁，共二十八頁。ORPrPm5.電源最大輸出功率【探究五:閉合電路中的功率關(guān)系】第二十五頁，共二十八頁。例4.電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過程中，下面說法中正確的是( )A電源的路端電壓一定逐漸變小 B電源的輸出功率一定逐漸變小C電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大D電源的供電效率一定逐漸變小ACD【探究五:閉合電路中的功率關(guān)系】第二十六頁，共二十八頁。1.閉合電路歐姆定律（1）表述：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。（2）表達(dá)式 2路端電壓與負(fù)載的關(guān)系（1）路端電壓隨外電路電阻R的