4.2 閉合電路的歐姆定律 課件 -高一下學(xué)期物理粵教版（2019）必修第三冊(cè)

第四章閉合電路第2節(jié)閉合電路的歐姆定律如圖所示，選用的小燈泡的規(guī)格都相同，兩個(gè)電路中的電池也相同?？墒牵鄠€(gè)并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個(gè)小燈泡暗。問題：如何解釋這一現(xiàn)象呢？1.了解電源在電路中的作用，理解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的概念；2.理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系；3.能解釋和計(jì)算有關(guān)閉合電路的問題。一、

閉合電路【說明】電路中產(chǎn)生持續(xù)的電流的條件：①電路中必須有電源；②電路必須閉合。2.用電器和導(dǎo)線組成外電路，外電路上的電阻稱為外電阻；閉合電路E外電路內(nèi)電路1.由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路；3.電源內(nèi)部是內(nèi)電路,內(nèi)電路上的電阻稱為內(nèi)電阻;【觀察與思考】以銅片和鋅片為極板，分別用果汁、牛奶和食用油等作為電解液制成原電池，用電壓表測(cè)量各原電池兩極板間的電壓（兩極板間距相同），并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中。分析實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)，可以得出什么結(jié)論？電解液兩極板間的電壓U/V果汁0.92牛奶0.75食用油0不同的電源，在不與用電器相接時(shí)兩極間的電壓一般不相同1.不同的電源之間，會(huì)有怎樣的差異呢？二、電動(dòng)勢(shì)【思考問題】（1）這三組數(shù)據(jù)反映了原電池的什么特性？（2）為什么果汁電池兩極間的電壓比牛奶電池兩極間的電壓大？（3）為什么食用油電池兩極間的電壓為0V？電解液兩極板間的電壓U/V果汁牛奶食用油0.92

0.75

0反映了原電池轉(zhuǎn)化能量的本領(lǐng)果汁電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)更強(qiáng)無法將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能二、電動(dòng)勢(shì)2.電源內(nèi)、外部，正電荷將怎樣移動(dòng)？外部：從正極到負(fù)極內(nèi)部：從負(fù)極到正極二、電動(dòng)勢(shì)3.電源內(nèi)部的正電荷受到電場(chǎng)力方向？電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功？從正極指向負(fù)極F靜電力F非靜電力4.電源外部的能量是如何轉(zhuǎn)化的？電能轉(zhuǎn)化其他形式能量電場(chǎng)力做負(fù)功二、電動(dòng)勢(shì)想一想：為什么正電荷能從負(fù)極移動(dòng)到正極？電源內(nèi)部的能量如何轉(zhuǎn)化？在電源內(nèi)部，是靠非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極在電源內(nèi)部，非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。二、電動(dòng)勢(shì)從能量轉(zhuǎn)化的角度來，電源是通過非靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。在化學(xué)電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能在太陽(yáng)能電池中，非靜電力是光電作用，它使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能二、電動(dòng)勢(shì)

二、電動(dòng)勢(shì)從能量轉(zhuǎn)化的角度看E表示電源非靜電力做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)U表示電場(chǎng)靜電力做功把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)vsW表示電源內(nèi)部非靜電力做的功W表示電源外部靜電力做的功從定義看【思考】電動(dòng)勢(shì)與路端電壓有什么區(qū)別？

【討論與交流】（1）如圖所示，用果汁電池接上一小燈泡時(shí)，燈泡不亮，而用牛奶電池接同一小燈泡時(shí)，燈泡卻亮了。果汁電池的電動(dòng)勢(shì)較大，但能使燈泡發(fā)光的卻是牛奶電池，這是為什么？

（2）如圖所示，測(cè)得果汁電池的電動(dòng)勢(shì)約為0.96V，加入稀硫酸后再測(cè)得其電動(dòng)勢(shì)約為0.98V，接入小燈泡，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光了，為什么加了稀硫酸的果汁電池能使小燈泡發(fā)光呢？三、閉合電路的歐姆定律（1）在外電路中，電流由高電勢(shì)的一端流向低電勢(shì)的一端；（2）在外電阻上沿電流方向有電勢(shì)降落，電勢(shì)差為外電壓，即U外；（3）在內(nèi)阻r上同樣有電勢(shì)降落，電勢(shì)差為內(nèi)電壓，即U內(nèi)1.外電壓和內(nèi)電壓三、閉合電路的歐姆定律2.實(shí)驗(yàn)研究：電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)、外電壓：①變阻器阻值調(diào)到最大，只閉合S1

，測(cè)得＿＿＿＿；②閉合S1、S1

、S2

，減小變阻器的阻值，讀數(shù)填表，U

＝EE=U外+U內(nèi)U外=IRU內(nèi)=Ir

E=IR+Ir

三、閉合電路的歐姆定律可得＿＿＿＿＿＿，而＿＿＿＿，＿＿＿＿，則＿＿＿＿＿。閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。1.內(nèi)容：E＝U外＋I(xiàn)r2.表達(dá)式：3.推導(dǎo)式：E＝U外＋U內(nèi)E＝IR＋I(xiàn)rU外＝E－Ir只適用于外電路為純電阻的閉合回路既適用于外電路為純電阻電路也適用于非純電阻電路說明：（1）是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓。（2）是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓。三、閉合電路的歐姆定律【例題】人造地球衛(wèi)星大多用太陽(yáng)能電池供電，太陽(yáng)能電池是由許多片太陽(yáng)能電池板組成的?，F(xiàn)把太陽(yáng)能電池置于如圖所示的電路中，當(dāng)斷開開關(guān)時(shí)，電壓表的示數(shù)U1=1600mV。已知電阻的阻值為20Ω，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，電壓表的示數(shù)U2=400mV。求該太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻r。

【觀察與思考】電源不變時(shí)，并聯(lián)的用電器越多，燈泡亮度如何變化？為什么？四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系觀察實(shí)驗(yàn)四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系在本節(jié)課的開頭我們提到了這樣的一個(gè)問題：電源、小燈泡的規(guī)格都相同。多個(gè)并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個(gè)小燈泡暗。

【思考】（1）接入電路中的燈泡增多時(shí)，電路的總電阻怎樣變化？（2）電路的內(nèi)電壓和外電壓分別如何變化？四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.U路=E-Ir分析燈泡變暗的原因（負(fù)載對(duì)路端電壓的影響）U路=E-IrU內(nèi)=Ir路端電壓即燈泡兩端電壓減小，所以燈泡變暗。四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系通過圖像來更加直觀、形象的得知燈泡變暗的原因（U-I圖像）UIOθErA點(diǎn)：I=0，R=∞，U端=EB點(diǎn)：U端=0，R=0，I=E/r兩種特殊電路AB外電路斷路:外電路短路（不允許）I短2.U-I圖像分析燈泡變暗的原因四、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.若E表示電動(dòng)勢(shì)，U表示外電壓，U′表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是（）A．U=RE/(R+r)

B．U′=E?Ir

C．U=E+IrD．U′=IR

A2.對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說法中正確的是（I