高二物理選修3-1閉合電路歐姆定律 演示文稿

2.7 閉合電路歐姆定律

山焦中學(xué)李沖凡預(yù)備知識(shí):1.什么是電源呢?電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2.什么是電源的電動(dòng)勢?計(jì)算公式呢?電源非靜電力做功與移動(dòng)電荷量的比值叫電源的電動(dòng)勢,它表示電源轉(zhuǎn)化能的本領(lǐng)大小.公式:E=W非—q前邊我們知道電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。只有用導(dǎo)線將電源、用電器連成閉合電路，電路中才有電流。那么電路中的電流大小與哪些因素有關(guān)？電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢？今天我們就學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。

引入新課:

新課教學(xué):演示實(shí)驗(yàn)AE,rSR外電路（用電器，導(dǎo)線等）1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：一.閉合電路歐姆定律外電路內(nèi)電路內(nèi)電路（電源內(nèi)部）2.閉合電路的電流方向電勢變化情況：外電路:正電荷受靜電力作用，從高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)。沿電流方向電勢降低。因?yàn)檎姾傻囊苿?dòng)方向就是電流方向內(nèi)電路:電源內(nèi)部，非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處，所以沿著電流方向電勢升高．3.在t時(shí)間內(nèi)閉合電路能量轉(zhuǎn)化:r外電路內(nèi)電路外電路消耗電能內(nèi)電路消耗電能RI電源中非靜電力做的功：

根據(jù)能量守恒定律：4.閉合電路的歐姆定律

（1）內(nèi)容：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，這個(gè)結(jié)論叫做閉合電路的歐姆律。（2）公式：

（3）適用條件：外電路是純電阻的電路。

根據(jù)歐姆定律

二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系演示實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象：滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片右移電流增大，電壓減??；滑動(dòng)片左移電流減小，電壓增大．分析：對(duì)給定的電源，E、r均為定值

根據(jù)：可知,

R增大時(shí)I

減小，內(nèi)電壓減小，外電壓增大；R減小時(shí)I

增大，內(nèi)電壓增大，外電壓減小。結(jié)論：1.當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流減小，路端電壓增大.2.當(dāng)外電阻減小時(shí)，電流增大，路端電壓減小。例:如圖：R1=14Ω,R2=9Ω.當(dāng)開關(guān)S切換到位置l時(shí),電流表的示數(shù)為I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)S切換到位置2時(shí),電表的示數(shù)為I2=0.3A,求電源電動(dòng)勢額額E和內(nèi)阻r。AR1R2S12Er三.閉合電路的歐姆定律應(yīng)用

當(dāng)S切換到位置l時(shí)：E=I1R+I1r(1)當(dāng)S切換到位置2時(shí)：AR1R2S12ErE=I2R+I2r(2)E=3Vr=1Ω由（1）、（2）式代入數(shù)據(jù)，有：解：分析……鞏固練習(xí)１.在如圖所示的電路中，R1=10Ω，R2=20Ω滑動(dòng)變阻器R的阻值0~50Ω，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P由a向b滑動(dòng)的過程中，燈泡L的亮度變化情況是()

A.逐漸變亮

B.逐漸變暗

C.先變亮后變暗

D.先變暗后變亮(B)小結(jié)：

通過對(duì)閉合電路能量轉(zhuǎn)化的分析得到閉合電路的歐姆定律；進(jìn)而得知電動(dòng)勢，外電壓，內(nèi)電壓的關(guān)系及外電壓隨著外電阻的增大而增大的規(guī)律．ＲＲ“以少變應(yīng)多變“，”串反并同”14觀察:當(dāng)外電路電阻增大（或減少）時(shí)，電流怎樣變化？路端電壓如何變化？E、rsR1AVR0一、實(shí)驗(yàn)演示RIURIU負(fù)載負(fù)載負(fù)載分析:明確哪些物理量變化？哪些物理量不變？E、rsR1AVR0一、實(shí)驗(yàn)演示路端電壓:閉合電路歐姆定律:R增大，R減小，電流減小，路端電壓增大電流增大，路端電壓減小二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系外電路兩端的電壓叫路端電壓．１、如圖電路：R增大，R減小，路端電壓:電流減小，路端電壓增大電流增大，路端電壓減小E、rsRAV二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系說一說:一些同學(xué)可能有這樣的經(jīng)驗(yàn)：傍晚用電多的時(shí)候，在插上電爐、電熱水壺等用電多的電器時(shí)，燈光會(huì)變暗，拔掉后燈光馬上又變亮起來。在一些供電質(zhì)量不太好的地區(qū)更為嚴(yán)重。嘗試去解釋一下這種現(xiàn)象。二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系外電路兩端的電壓叫路端電壓．路端電壓:２、兩個(gè)特例：（2）外電路短路時(shí)（1）外電路斷路時(shí)E、rAVE、rAV斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系設(shè)置情景:設(shè)電源的電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=2Ω。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式U=E-Ir，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做出U與I關(guān)系的函數(shù)圖像。U/VI/ＡO討論：1、外電路斷開的狀態(tài)對(duì)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？E=３v二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系設(shè)置情景:設(shè)電源的電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=2Ω。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式U=E-Ir，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做出U與I關(guān)系的函數(shù)圖像。U/VI/ＡOE=３v討論：2、電動(dòng)勢E的大小對(duì)圖像有什么影響？在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢E．

二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系設(shè)置情景:設(shè)電源的電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=2Ω。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式U=E-Ir，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做出U與I關(guān)系的函數(shù)圖像。U/VI/ＡOE=３vI短＝１.５Ａ討論：3、電源短路的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖中哪一點(diǎn)？怎么樣讀出這時(shí)電流大?。吭跈M軸上的截距表示電源的短路電流二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系設(shè)置情景:設(shè)電源的電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=2Ω。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式U=E-Ir，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做出U與I關(guān)系的函數(shù)圖像。U/VI/ＡOE=３vI短＝１.５Ａ討論：3、電源短路的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖中哪一點(diǎn)？怎么樣讀出這時(shí)電流大??？在橫軸上的截距表示電源的短路電流二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系設(shè)置情景:設(shè)電源的電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=2Ω。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式U=E-Ir，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做出U與I關(guān)系的函數(shù)圖像。U/VI/ＡOE=３vI短＝１.５Ａ討論：4、r的大小對(duì)圖像有什么影響圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害．３、電源的外特性曲線

——路端電壓U隨電流I變化的圖象．

(1)圖象的函數(shù)表達(dá)

②在橫軸上的截距表示電源的短路電流③圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害．①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θ二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1、在如圖所示電動(dòng)勢為２V的電源跟一個(gè)阻值R=9Ω的電阻接成閉合電路,測得電源兩端電壓為1.8V,求電源的內(nèi)電阻.r=1ΩE、rRV三、課堂練習(xí)2、如圖，Ｒ1=28Ω,Ｒ2=18Ω,當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),電流表讀數(shù)I1=0.4A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.6A.求電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r.E=3Vr=1ΩsE、rR1AR212三、課堂練習(xí)3、如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)點(diǎn)P向右移動(dòng)時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)將如何變化？E、rR1AVR2R3P三、課堂練習(xí)E=12Vr=2Ω4、如圖，R＝0.8Ω當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)電壓表的讀數(shù)為1.5V；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電壓表的讀數(shù)為1.2V則該電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻分別為多少?E、rsRV三、課堂練習(xí)6、有兩節(jié)電池,它們的電動(dòng)勢分別為E1和E2,內(nèi)電阻分別為r1和r2.將它們分別連成閉合電路,其外電路的電流I和路端電壓U的關(guān)系如圖所示,可以判定()ABUIO12A.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),

兩電路的外電阻相等B.E1>E2,r1>r2C.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),

兩電路的電阻相等D.E1>E2,r1<r2三、課堂練習(xí)7.A燈與B燈電阻相同，當(dāng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí)，對(duì)兩燈明暗程度的變化判斷正確的是()A、A、B燈都變亮B、A、B燈都變暗C、A燈變亮，B燈變暗D、A燈變暗，B燈變亮BE、rsRBA三、課堂練習(xí)二、應(yīng)用：1例題：如圖所示電路中，電源電壓恒定，當(dāng)K閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P處于圖示位置時(shí)，小燈泡L1、L2、L3、L4的亮度均相同。若將P向右滑動(dòng)時(shí)，各燈泡亮度變化的情況是[

]

A．L1、L4變亮，L2、L3變暗；B．L2變亮，L1變暗，L3、L4

亮度不變；C．L1變暗，L3、L4變度不變，

L2無法判斷；D．四只燈泡亮度都變暗。

L1L2L3PL4K分析：

L1L2L3PL