1、讲解人：XX老师 时间 ：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第7节节 闭闭合电电路欧姆定律 第二章 恒定电流 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 1 课堂导入 E r A B S R 闭闭 合 电电 路 外电电路 内电电路 I 根据欧姆定律可知： I R U 部 分 电电 路 闭闭合电电路中的 电电流I与哪些因 素有关呢？ 电电路图图如图图所示，当开关打开时时，电电 压压表读读数与电电源电动势电动势 有什么关系？ 当开关闭闭合时时，两者还还相等吗吗？ 思考 课堂导入 外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路。 内电路:电源内部是内电路。 1、
2、用导线导线 把电电源、用电电器连连成一个闭闭合电电路 一、闭合电路的构成： Er S R AB I 问题1：流过闭合电路的电流方向是怎样的？ 【探究一：闭合电路的电流方向】 在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。 在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向由 负极流向正极。 【探究结论】闭合回路的电流方向： + + +- - - + + + + + + + R 内电路与外电路中的总电流是相同的。 【探究一：闭合电路的电流方向】 演示实验实验 【探究一：闭合电路的电流方向】 + + + + _ _ _ _ _ _ + + + + A D C B 正极负极
3、与、与之间形成化学反应层 （存在非静电力） 化学溶液 【探究二：闭合电路中电势如何变化】 实际的电源可分解成不计内阻的理想电源和一个内阻两部分 电路中的电势变 化情况:不能忽略的一个问题，电源有内阻 【探究二：闭合电路中电势如何变化】 （1）在外电路中，沿电流方向电势降低。 （2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面， 沿电流方向存在电势“跃升”BC 和DA化学反应层。 【探究结论】电路中的电势变 化情况： B D A C A B 电源电动势 ：BCDA 内部分析 AB CD 【探究二：闭合电路中电势如何变化】 【实验结论实验结论 】 电源电动势 等于内外电路电势降落之
4、和 【探究二：闭合电路中电势如何变化】 【实验探究：闭合电路中电流I大小的决定因素】 问题1.电源内部非静电力做了多少功？ 能量如何转化？ E r S 负载负载 A B I 情景：电源电动势为 E,内阻为r,与一个负载接成闭合电路，设负载 两端电压 为U ,电路中电流为I ,通电时间为 t。 化学能 电能其他形式能 非静电力做功 电流做功 【理论探究三：闭合电路中电流I大小的决定因素】 问题2：这些电能在哪些地方转化成其他形式能量？ 外电路 内电路 根据能量守恒定律,有： 能量关系： 功率关系： 电压 关系： 【理论探究三：闭合电路中电流I大小的决定因素】 闭合电路的欧姆定律 那么： 如果外电
5、路是纯电 阻电路， 即： 【探究结论结论 】 rE R S 内电电路 外电电路 【理论探究三：闭合电路中电流I大小的决定因素】 1.内容：闭闭合电电路中的电电流跟电电源的电动势电动势 成正比，跟内、外电电路的电电阻 之和成反比。 2.公式： 说说明： 是外电电路上总总的电势电势 降落，习惯习惯 上叫路端电压电压 。 是内电电路上的电势电势 降落，习惯习惯 上叫内电压电压 。 （适用范围：纯电 阻电路） 闭合电路欧姆定律 【探究结论 】 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 由路端电压 : 【理论探究】路端电压与负载的关系 A BAB B D C A （1）外电路断
6、路时 （2）外电路短路时 断路(R I=0) 短路(R=0) 两种特殊情况 B D C A 【理论探究】路端电压与负载的关系 【深入探究】 思考与讨论: 设电源的电动势 E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关 系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，作出U与I关系的函数图象。 (1)外电路断开的状态对应 于图中的哪一点？怎样看出这时路端电压与电动 势的关系？ (2)电动势 E的大小对图象有什么影响？ (3)电源短路的状态对应 于图中哪一点？怎么样读出这时电 流大小？ (4)内阻r的大小对图象有什么影响? 【理论探究】路端电压与负载的关系 (1)图象的函数表达式 在横轴上的截距表示电
7、源的短路电流 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。 在纵轴上的截距表示电源的电动势 E。 (2)图象的物理意义 U IO E I短 断路 短路 2.电源的外部特性曲线 路端电压U随电流I变化的图象。 【理论探究】路端电压与负载的关系 【例1】在下图中，R114，R29，当开关S切换到位置1时，电流表的示 数为I10.2A;当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I20.3A。求电源的电 动势E和r。 (思考：本题其实是测量电源电动势 和内阻的一种方法，若把安培表换成电压 表，还能测出电源电动势 和内阻吗？) 解: 得: 典型例题 例2.在U-I图象中，由图象做出的下列
8、判断中，正确的是（ ） A.被测电池的电动势为 1.5V B.被测电池的内电阻为2.0 C.外电路短路时的电流约为3.0A D.从图象的A点变化到B点，外电路电阻变小 ACD U/V I/A O A B 123 4 0.5 1.0 1.5 典型例题 例3.如图所示的电路中,电源电动势为 12V,内阻为2,四个电阻的阻值已在图中 标出。闭合开关S,下列说法正确的有( ) A.路端电压为 10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压 的大小为5V D.a、b间用导线连 接后,电路的总电流为1A AC 典型例题 由 得 1电源提供的功率（电源功率）： 2电源的输出功率（外电路得到的功率）：
9、 3电源内阻上的热功率： 由于闭合电路中内、外电路的电流相等， 4. 供电效率: 对纯电 阻电路,电源的效率为: 【探究五:闭合电路中的功率关系】 O R P r Pm 5.电源最大输出功率 【探究五:闭合电路中的功率关系】 例4.电源的电动势 和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中， 下面说法中正确的是( ) A电源的路端电压一定逐渐变小 B电源的输出功率一定逐渐变小 C电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D电源的供电效率一定逐渐变小 ACD 【探究五:闭合电路中的功率关系】 1.闭合电路欧姆定律 （1）表述：闭合电路中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）表达式 2路端电压与负载的关系 （1）路端电压随外电路电阻R的增大而增大 断路： 短路： （2）路端电压U 随电流I 变化的关系式： 课堂小结 讲解人：XX老师 时间 ：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 感谢谢各位的聆听 第二章 恒定电流 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 1