閉合電路的歐姆定律推薦(課堂PPT)

1、1 了解歐姆定律了解歐姆定律在生活中的應用。在生活中的應用。 學會歐姆定律我們學會歐姆定律我們的日常用電將變的更加的日常用電將變的更加安全。安全。導入新課導入新課2第二章第二章 恒定電流恒定電流3 體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，理解內、外電路的能量轉化。應用，理解內、外電路的能量轉化。 掌握閉合電路歐姆定律的推論過程。掌握閉合電路歐姆定律的推論過程。1.知識與能力知識與能力 理解內、外電路的電勢降落，理解閉合電理解內、外電路的電勢降落，理解閉合電路歐姆定律。路歐姆定律。教學目標教學目標4 通過分析閉合電路，體會它的能量轉化，通過分析閉合電路，體會

2、它的能量轉化，根據(jù)守恒定律解答題目。根據(jù)守恒定律解答題目。2.過程與方法過程與方法3.情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學生探究實驗的熱情，并引領提高其培養(yǎng)學生探究實驗的熱情，并引領提高其理論與實踐相結合的能力。理論與實踐相結合的能力。 提高學生觀察并獨立思考的能力，讓其提高學生觀察并獨立思考的能力，讓其在今后生活中都受益匪淺。在今后生活中都受益匪淺。5教學重難點教學重難點重點：重點：知道電源電動勢，內電壓和外電壓的含義。知道電源電動勢，內電壓和外電壓的含義。掌握閉合電路歐姆定律的內容，學會閉合電路掌握閉合電路歐姆定律的內容，學會閉合電路歐姆定律的實際應用。歐姆定律的實際應用。難點：難點：

3、閉合電路歐姆定律的實際應用。閉合電路歐姆定律的實際應用。6知識導航知識導航7 我們在初中學過，用導線把電源和用電器連接我們在初中學過，用導線把電源和用電器連接起來，組成閉合電路，電路中才有電流。這一節(jié)研起來，組成閉合電路，電路中才有電流。這一節(jié)研究閉合電路中電壓、電流、功率等問題。為此，先究閉合電路中電壓、電流、功率等問題。為此，先介紹一個表征電源特性的物理量介紹一個表征電源特性的物理量電動勢。電動勢。電動勢定義：電動勢定義：電源的電動勢等于電源沒接入電路電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間的電壓時兩極間的電壓。 電源有兩個極，正極的電勢高，負極的電勢電源有兩個極，正極的電勢高，負極的電勢低

4、，兩級間存在電壓。低，兩級間存在電壓。不同的電源，兩級間電壓不同的電源，兩級間電壓的大小不同的大小不同。不接用電器時，干電池的電壓約為。不接用電器時，干電池的電壓約為1.5V，蓄電池的電壓為，蓄電池的電壓為2V。8不接用電器時，不接用電器時，電源兩極間電壓的大小是由電電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質決定的源本身的性質決定的。為表征電源的這種性質，。為表征電源的這種性質，物理學中引入電動勢的概念。電動勢用符號物理學中引入電動勢的概念。電動勢用符號E表示。電動勢的單位跟電壓的單位相同，也是表示。電動勢的單位跟電壓的單位相同，也是伏特。伏特。 為了讓你更容易理解我們本節(jié)的內容，讓為了讓你更容易

5、理解我們本節(jié)的內容，讓我們先來學習一下簡單的內容。下面我們介紹我們先來學習一下簡單的內容。下面我們介紹一下閉合電路，內電路和外電路。一下閉合電路，內電路和外電路。9閉合電路：閉合電路：只有用導線把電源、用電器連成一只有用導線把電源、用電器連成一個閉合電路，電路中才有電流。個閉合電路，電路中才有電流。外電路：外電路：如下圖所示，用電器、導線組成外如下圖所示，用電器、導線組成外電路。電路。內電路：內電路：如下圖所示，電源內部是內電路。如下圖所示，電源內部是內電路。RSrEBA內電路內電路外電路外電路閉合電路由內電閉合電路由內電路和外電路組成路和外電路組成10 在外電路中，正電荷在恒定電場的作用下在

6、外電路中，正電荷在恒定電場的作用下由正極移向負極；在電源中，非靜電力把正電由正極移向負極；在電源中，非靜電力把正電荷由負極移向正極。荷由負極移向正極。 正電荷在靜電力的作用下從電勢高的位置正電荷在靜電力的作用下從電勢高的位置向電勢低的位置移動，電路中正電荷的定向移向電勢低的位置移動，電路中正電荷的定向移動方向就是電流的方向，所以動方向就是電流的方向，所以在外電路中，沿在外電路中，沿電流方向電勢降低電流方向電勢降低。 由于正電荷沿某方向的移動與負由于正電荷沿某方向的移動與負電荷沿相反方向的移動等效，本節(jié)討電荷沿相反方向的移動等效，本節(jié)討論仍認為電路中是正電荷在做定向移論仍認為電路中是正電荷在做定

7、向移動。動。11 設甲圖中間的電源是一個化學電池，電設甲圖中間的電源是一個化學電池，電池的正極和負極附近分別存在著化學反應層。池的正極和負極附近分別存在著化學反應層。反應層中非靜電力（化學作用）把正電荷從電反應層中非靜電力（化學作用）把正電荷從電勢低處移至電勢高處，在這兩個地方，沿電流勢低處移至電勢高處，在這兩個地方，沿電流方向電勢方向電勢“躍升躍升”。這樣，整個閉合電路的電。這樣，整個閉合電路的電勢高低變化情況就如圖乙所示。圖中各點位置勢高低變化情況就如圖乙所示。圖中各點位置的高低表示電路中相應各點電勢的高低的高低表示電路中相應各點電勢的高低。RSrEBA內電路內電路外電路外電路甲甲乙乙12

8、 圖乙中，圖乙中，a為電源正極，為電源正極，b為電源負極。外為電源負極。外電路電阻為電路電阻為R，閉合電路的電流為，閉合電路的電流為I。我們分三。我們分三個部分考慮整個電路中的能量轉化。個部分考慮整個電路中的能量轉化。 1.在時間在時間t內，外電路中電流做功產生的熱內，外電路中電流做功產生的熱為：為：Q外外=I2Rt 2.內電路與外電路一樣，也存在著恒定電內電路與外電路一樣，也存在著恒定電場，正電荷也是在靜電力的作用下移動的，這場，正電荷也是在靜電力的作用下移動的，這一區(qū)域的電阻是內電阻，記為一區(qū)域的電阻是內電阻，記為r，。在時間，。在時間t內，內，內電路中電流做功產生的熱為：內電路中電流做功

9、產生的熱為：13Q內內=I2rt 3.bc和和da是化學反應層。設兩反應層電動勢之是化學反應層。設兩反應層電動勢之和為和為E，則時間，則時間t內非靜電力做的功為：內非靜電力做的功為：W=Eq=EIt 根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應該等根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應該等于內外電路中電能轉化為其他形式的能的總和，于內外電路中電能轉化為其他形式的能的總和，即即W=Q外外+Q內內，所以，所以14EIt=I2Rt+I2rt整理后得到整理后得到E=IR+Ir也就是也就是 rREI15閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。跟內、外電路的

10、電阻之和成反比。 我們用我們用U外外表示式中的表示式中的IR，它是外電路上，它是外電路上總的電勢降落，習慣上叫做路端電壓；用總的電勢降落，習慣上叫做路端電壓；用U內內表示式中表示式中Ir，它是內電路的電勢降落。所以閉，它是內電路的電勢降落。所以閉合電路的歐姆定律的公式也可以寫成：合電路的歐姆定律的公式也可以寫成：閉合電路的歐姆定律：閉合電路的歐姆定律：E=U外外+U內內16 這就是說，這就是說，電源的電動勢等于內外電路電勢電源的電動勢等于內外電路電勢降落之和降落之和。這個結論在甲圖中已經形象的表示出。這個結論在甲圖中已經形象的表示出來了：從電源正極來了：從電源正極a沿閉合電路的沿閉合電路的b、

11、c、d繞一周繞一周再回到再回到a時，一路上電勢降落的總和，必定等于時，一路上電勢降落的總和，必定等于電勢升高的總和。電勢升高的總和。ab間的電勢降落為間的電勢降落為U外外，cd間間的電勢降落為的電勢降落為U內內，而，而bc、da電勢躍升的總和就電勢躍升的總和就是電動勢是電動勢E。 電源的種類很多，形成非靜電力的機理也不電源的種類很多，形成非靜電力的機理也不一樣。但對于所有電源，第一個閉合電路的歐姆一樣。但對于所有電源，第一個閉合電路的歐姆定律的公式所表示的閉合電路的歐姆定律都是成定律的公式所表示的閉合電路的歐姆定律都是成立的。立的。17 電源加在負載（用電器）上的電源加在負載（用電器）上的“有

12、效有效”電壓電壓是路端電壓，所以研究路端電壓與負載的關系有是路端電壓，所以研究路端電壓與負載的關系有實際意義。下面我們通過一個實驗驗證一下這個實際意義。下面我們通過一個實驗驗證一下這個說法。同學們如果有條件可以親自操作實驗，這說法。同學們如果有條件可以親自操作實驗，這樣你會更容易掌握所學知識。樣你會更容易掌握所學知識。路端電壓：路端電壓： 外電路的電勢降落，也就是外電路兩外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。端的電壓，通常叫做路端電壓。18 按下圖所示連接電路。閉合開關按下圖所示連接電路。閉合開關S0以接通電以接通電源，再閉合開關源，再閉合開關S，改變外電路的，改變外電路

13、的電阻電阻R，觀察，觀察路端電壓怎樣隨著負載的變化而變化。路端電壓怎樣隨著負載的變化而變化。 認真觀察電路圖，認真觀察電路圖，然后連接實際電路，根然后連接實際電路，根據(jù)指示操作實驗，記錄據(jù)指示操作實驗，記錄數(shù)據(jù)，看能得到一個怎數(shù)據(jù)，看能得到一個怎樣的結果。樣的結果。研究路端電壓研究路端電壓實驗實驗AVSR0RS019 實驗表明：實驗表明：當外電阻增大時，電流減小，當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電路減小時，電流增大，路路端電壓增大；當外電路減小時，電流增大，路端電壓減小。端電壓減小。現(xiàn)在用前面學過的知識討論它們之現(xiàn)在用前面學過的知識討論它們之間的關系。間的關系。 由由E=U外外+U

14、內內和和U內內=Ir可以求得路端電壓的可以求得路端電壓的表達式：表達式：U=E-Ir 就某個電源來說，電動勢就某個電源來說，電動勢E和和內阻內阻r是一定的，是一定的，當外電阻當外電阻R增加時，由第一個增加時，由第一個公式可知，電流公式可知，電流I減減小，因此內電路的電勢降落小，因此內電路的電勢降落U內內=Ir減小。由上式減小。由上式知，這時路端電壓知，這時路端電壓U增大。相反，當外電阻增大。相反，當外電阻R20減小時，電流減小時，電流I增大，路端電壓增大，路端電壓U減小。減小。 當外電路斷開時，當外電路斷開時，R變?yōu)闊o限大變?yōu)闊o限大，I變?yōu)榱?，變?yōu)榱悖琁r也變?yōu)榱?，也變?yōu)榱悖琔=E，這就是說，

15、斷路時路端電壓，這就是說，斷路時路端電壓等于電源的電動勢。我們常根據(jù)這個道理測量電等于電源的電動勢。我們常根據(jù)這個道理測量電源的電動勢。源的電動勢。 當電源兩端短路時，外電阻當電源兩端短路時，外電阻R=0，由第一公，由第一公式可知電流式可知電流I=E/r，由上式可知路端電壓，由上式可知路端電壓U=0。電源內阻一般都很小，例如鉛蓄電池的內阻只有電源內阻一般都很小，例如鉛蓄電池的內阻只有0.00050.1歐姆，干電池的內阻通常不到歐姆，干電池的內阻通常不到1歐姆，歐姆，所以短路時電流很大。電流太大會燒壞電源，還所以短路時電流很大。電流太大會燒壞電源，還可能引起火災。因此，絕對不允許將電源兩端用可能

16、引起火災。因此，絕對不允許將電源兩端用導線直接連在一起。導線直接連在一起。21 路端電壓路端電壓U與電流與電流I的關系圖像，也就是上式的關系圖像，也就是上式的函數(shù)圖象，是一條向下傾斜的直線（下圖）。的函數(shù)圖象，是一條向下傾斜的直線（下圖）。從圖線可以看出，路端電壓從圖線可以看出，路端電壓U隨電流隨電流I的增大而減的增大而減小。圖線還反映出電源的特性：小。圖線還反映出電源的特性：直線的傾斜程度直線的傾斜程度跟內阻跟內阻r有關，內阻越大，傾斜的越厲害；直線有關，內阻越大，傾斜的越厲害；直線與縱軸交點的縱坐標表示電源電動勢的大小與縱軸交點的縱坐標表示電源電動勢的大?。↖=0時，時，U=E）。）。UE

17、II10U=I1RU外外=I1rr=022課堂小結課堂小結 電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間的電壓的電壓。不同的電源，兩級間電壓的大小不同。不同的電源，兩級間電壓的大小不同。 電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質決定的決定的。 只有用導線把電源、用電器連成一個閉合電只有用導線把電源、用電器連成一個閉合電路，電路中才有電流。路，電路中才有電流。23 閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。跟內、外電路的電阻之和成反比。E=U外外+U內內rREI24 外

18、電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。壓，通常叫做路端電壓。 當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電路減小時，電流增大，路端電壓減小。當外電路減小時，電流增大，路端電壓減小。U=E-Ir25課堂練習課堂練習 1下列說法正確的是下列說法正確的是 ( )BD A電源被短路時，放電電流無窮大電源被短路時，放電電流無窮大 B外電路斷路時，路端電壓最高外電路斷路時，路端電壓最高 C外電路電阻減小時，路端電壓升外電路電阻減小時，路端電壓升高高 D不管外電路電阻怎樣變化，其電不管外電路電阻怎樣變化，其電

19、源的內、外電壓之和保持不變源的內、外電壓之和保持不變26 2A、B、C是三個不同規(guī)格的燈泡，按圖是三個不同規(guī)格的燈泡，按圖所示方式連接恰好能正常發(fā)光，已知電源的電動所示方式連接恰好能正常發(fā)光，已知電源的電動勢為勢為E，內電阻為內電阻為r，將滑動變阻器的滑，將滑動變阻器的滑片片P向左向左移動，則三個燈亮度變化是（移動，則三個燈亮度變化是（ ） A都比原來亮都比原來亮 B都比原來暗都比原來暗 CA、B燈比原來亮，燈比原來亮，C燈變暗燈變暗 DA、B燈比原來暗，燈比原來暗，C燈變亮燈變亮CABCP27A 3.如圖所示，電源的電動勢和內阻分別為如圖所示，電源的電動勢和內阻分別為E、r，在滑動變阻器的滑

20、，在滑動變阻器的滑片片P由由a向向b移動的過程中，移動的過程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況為電流表、電壓表的示數(shù)變化情況為( ) A電流表先減小后增電流表先減小后增大，電壓表先增大后減小大，電壓表先增大后減小 B電流表先增大后減電流表先增大后減小，電壓表先減小后增大小，電壓表先減小后增大 C電流表一直減小，電流表一直減小，電壓表一直增大電壓表一直增大 D電流表一直增大，電流表一直增大，電壓表一直減小電壓表一直減小28 4.如圖所示電路中，電阻如圖所示電路中，電阻R1=8.當電鍵當電鍵S斷開斷開時，電壓表的示數(shù)為時，電壓表的示數(shù)為5.7V，電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為0.75A，電源總功率是

21、電源總功率是9W；當電鍵；當電鍵S閉合時，電壓表的示數(shù)閉合時，電壓表的示數(shù)為為4V.若電鍵斷開和閉合時電源內部損耗的電功率若電鍵斷開和閉合時電源內部損耗的電功率之比是之比是9:16，求電源的電動勢和電阻，求電源的電動勢和電阻R2、R3.答：答：=12V， R2=8， R3=3.6。29 5.如圖所示是對蓄電池組進行充電的電路如圖所示是對蓄電池組進行充電的電路.A、B兩端接在充電機的輸出端上，蓄電池組的內阻兩端接在充電機的輸出端上，蓄電池組的內阻r=20，指示燈，指示燈L的規(guī)格為的規(guī)格為“6V，3W”.當可變電當可變電阻阻R調到調到20時，指示燈恰能正常發(fā)光，電壓表時，指示燈恰能正常發(fā)光，電壓表

22、示數(shù)為示數(shù)為52V(設電壓表內阻極大設電壓表內阻極大)，試求，試求:(1)蓄電池蓄電池組的總電動勢組的總電動勢.(2)充電機的輸出功率充電機的輸出功率.(3)對蓄電池對蓄電池組的輸入功率組的輸入功率.(4)充電機的充電機的充電效率充電效率. 答：答： (1)36V(2)31W(3)23W(4)74.2%30高考鏈接高考鏈接 （2007.廣東中山）如圖所示，廣東中山）如圖所示，R1為定值電阻，為定值電阻，R2為可變電阻為可變電阻，E為電源電動勢，為電源電動勢，r為電源內電為電源內電阻，以下說法中不正確的是（阻，以下說法中不正確的是（ ）E rR2R1 A.當當R2=R1+r時，時，R2上獲得最大

23、上獲得最大功率功率 B.當當R1=R2+r時，時，R1上獲得最大上獲得最大功率功率 C.當當R2=0時，電源的效率最大時，電源的效率最大 D.當當R2=0時，電源的輸出功率最時，電源的輸出功率最大大BCD31提示提示 本題的四個選項相對獨立，分項進行討論，本題的四個選項相對獨立，分項進行討論，從題干提供的信息可知，從題干提供的信息可知，R1和和r都是固定不變的，都是固定不變的，A選項中，當選項中，當R2= R1+ r時，時， R2上獲得的功率通過上獲得的功率通過功率的計算公式知道為最大，所以正確。同樣可功率的計算公式知道為最大，所以正確。同樣可證明證明B、C、D選項均是錯誤的。選項均是錯誤的。

24、 在這里同學們一定要審清題目內容，看清它在這里同學們一定要審清題目內容，看清它的問題，例如本題它讓選擇的是不正確的，你最的問題，例如本題它讓選擇的是不正確的，你最好在讀題的時候著重標記，以防出現(xiàn)不該出的問好在讀題的時候著重標記，以防出現(xiàn)不該出的問題。題。注意注意32問題與練習問題與練習 1. .答：根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可得答：根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可得 聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：E=1.5V，r=2。 說明：可以看到，雖然電動勢和內阻不能說明：可以看到，雖然電動勢和內阻不能直接測量，但可以應用閉合電路的歐姆定律將直接測量，但可以應用閉合電路的歐姆定律將可以測量的路端電壓、電流等與電動勢、內阻可以測量的路端電壓、電流等與電動勢、內阻建立聯(lián)系，從而計算得到電動勢和內阻。由于建立聯(lián)系，從而計算得到電動勢和內阻。由于要求電動勢和內阻兩個未知量，所以需要兩次要求電動勢和內阻兩個未知量，所以需要兩次測量，建立方程組。測量，建立方程組。)8(15. 0)(11rArRIE)13(10. 0)(22rArRIE33 2.答：每節(jié)干電池的電動勢為答：每節(jié)干電池的電動勢為1.5V，兩節(jié)干電，兩節(jié)干電池的電動勢為池的電動勢為3.0V。設每節(jié)干電池的內阻為。設每節(jié)干電池的內阻為r，兩節(jié)干電池的總內阻為兩節(jié)干電池的總內阻為2 2r。由題意的。由題意的 又又因為因為U內內=2