高中物理探究闭合电路欧姆定律41探究闭合电路欧姆定律课件沪科版.pptx

目标定位,1.,掌握电动势的概念及表达式，了解电源内部能量的转化过程和生活中的电池,.,2.,理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式,.,3.,会用闭合电路欧姆定律进行简单的计算,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、闭合电路的路端电压和内电压,实验探究,1,用多用电表测量路端电压,图,1,按如图,1,所示的电路选择器材，连接电路,按课本要求测量电压,U,bc,、,U,bc,、,U,ac,.,分析测得的数据，比较三个电压测量值之间的关系为,_,U,bc,U,bc,U,ac,实验探究,2,测电源内部的电压,图,2,按如图,2,所示电路连接线路，分别测量电源的内电压和外电压，多次测量把测量结果记录在事先准备好的表格中，分析内、外电压的大小，说明它们满足怎样的规律？,答案,在误差允许的范围内，内、外电压之和为一定值,要点总结,1.,外电路和内电路：,组成外电路，,是内电路,.,2.,在外电路中，电流方向由电源,极流向,极；在内电路中电流方向由,极流向,极,.,3.,路端电压和内电压：外电路两端,(,即电源两极间,),的电压称为路端电压，电源内部的电压称为,.,4.,在闭合电路中，内电压与外电压之和,.,用电器和导线,电源内部,正,负,负,正,内电压,保持不变,典型例题,例,1,(,多选,),若,E,表示电动势，,U,表示外电压，,U,表示内电压，,R,表示外电路的总电阻，r,表示内电阻，,I,表示电流，则下列各式中正确的是,答案,二、电源的作用,电动势,1.,如图,3,所示，在外电路中电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势,.,根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用,.,(1),是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？,图,3,答案,非静电力,.,(2),电源中的能量是如何转化的？,答案,其他形式的能转化为电势能,.,2.,电场力在外电路和内电路做功分别是多少？它们做功之和与电源内部非静电力所做的功有何关系？,答案,qU,外,qU,内,相等,要点总结,1.,电源的工作原理：在电源内部,做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路，,做功，把电势能转化为其他形式的能,.,2.,电动势：电源内部非静电力移送单位电荷所做的功,.,(2),单位：伏特，符号为,.,(3),说明：,物理意义：反映电源,本领的大小,.,决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积,，跟外电路,.,非静电力,静电力,非静电力做功,无关,无关,V,典型例题,例,2,(,多选,),关于电动势,E,的说法中正确的是,A.,电动势,E,的大小，与非静电力所做的功,W,的大小成正比，与移送电荷量,q,的大小成反比,B.,电动势,E,是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关,C.,电动势,E,是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,D.,电动势,E,的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同,答案,解析,电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，与电源的体积和外电路也均无关系，它是由电源本身决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,.,电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选,B,、,C.,要点总结,1.,内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成,，跟内、外电路的,成反比,.,三、闭合电路的欧姆定律,3.,其他两种表达形式：,E,U,外,U,内,，这就是说，电源的电动势等于内、外电路电势降落之和,.,或写成E,IR,Ir,.,正比,电阻之和,典型例题,例,3,如图,4,所示，电源电动势为,6 V,，内阻为,1,，,R,1,5,，,R,2,10,，滑动变阻器,R,3,阻值变化范围为,0,10,，求电路中总电流的变化范围,.,答案,解析,图,4,0.55,1 A,当,R,3,阻值为零时，,R,2,被短路，外电阻最小，电路中的电流最大,.,当,R,3,阻值为,10,时，外电阻最大，电路中的电流最小,.,要点总结,在如图,5,所示的电路中，电源的电动势,E,10 V,，内电阻,r,1,，试求当外电阻分别是,3,、,4,、,7,时所对应的路端电压,.,通过数据计算，你发现了怎样的规律？再通过公式论证你的结论是否正确,.,四、路端电压与负载的关系,图,5,答案,外电压分别为,7.5 V,、,8 V,、,8.75 V.,随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大,.,要点总结,1.,路端电压的表达式：,U,E,Ir,.,2.,路端电压随外电阻的变化规律,3.,路端电压与电流的关系图像如图,6,所示,.,图,6,(1),在图像中,U,轴截距表示,，纵坐标从零开始时,I,轴截距等于,.,(2),直线,等于电源的内阻，即内阻,r,_,.,电源电动势,短路电流,斜率的绝对值,典型例题,例,4,(,多选,),如图,7,所示为某一电源的,U,I,图线，由图可知,A.,电源电动势为,2 V,B.,电源内阻为,C.,电源短路时电流为,6 A,D.,电路路端电压为,1 V,时，电路中电流为,5 A,图,7,答案,解析,在本题的,U,I,图线中，纵轴截距表示电源电动势，,A,正确；,横轴截距表示短路电流，,C,错误；,针对训练,(,多选,),如图,8,所示，甲、乙为两个独立电源,(,外电路为纯电阻,),的路端电压与通过它们的电流,I,的关系图线，下列说法中正确的是,A.,电源甲的电动势大于电源乙的电动势,B.,电源甲的内阻小于电源乙的内阻,C.,路端电压都为,U,0,时，它们的外电阻相等,D.,电流都是,I,0,时，两电源的内电压相等,图,8,答案,解析,图线与,U,轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与,U,轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故,A,正确；,图线斜率的绝对值表示电源内阻的大小,(,电动势与短路电流的比值,),，图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故,B,错误；,甲、乙两图线的交点坐标为,(,I,0,，,U,0,),，外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，故,C,正确；,电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即,U,内,Ir,，因为甲的内阻比乙的内阻大，所以当电流都为,I,0,时，甲电源的内电压较大，故,D,错误,.,故选,A,、,C.,达标检测,2,1.(,对电动势概念的理解,),关于电压和电动势，下列说法正确的是,A.,电动势就是电源两极间的电压,B.,电压和电动势单位都是伏特，所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法,1,2,3,4,答案,解析,D.,电压和电动势有本质的区别，反映的能量转化方向不同,1,2,3,4,电动势只是在数值上等于电源两极间的电压，但是不能说电动势是电压，,A,错；,尽管电压和电动势单位都是伏特，但它们不是同一物理量，有本质的区别，电压反映静电力做功，电能转化为其他形式的能，而电动势反映非静电力做功，其他形式的能转化为电能，故,B,、,C,错，,D,对,.,2.(,闭合电路欧姆定律的应用,),电动势为,3 V,的电池，在电路中输出,3 A,的电流，由此可知,A.,内、外电阻相差,1 B内、外电阻之和为,1,C.,外电阻为,1 D.,内电阻为,1,答案,解析,1,2,3,4,3.(,路端电压与负载的关系,)(,多选,),对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是,(,I,、,U,、,R,分别表示干路电流、路端电压和外电阻,),A.,U,随,R,的增大而减小,B.,当,R,0,时，,U,0,C.,当电路断开时，,I,0,，,U,0,D.,当,R,增大时，,U,也会增大,1,2,3,4,答案,4.(,电源,U,I,图像的理解和应用,)(,多选,),如图,9,所示为闭合电路中两个不同电源的,U,I,图像，则下列说法中正确的是,A.,电动势,E,1,E,2,，短路电流,I,1,I,2,B.,电动势,E,1,E,2,，内阻,r,1,R,2,C.,电动势,E,1,E,2,，内阻,r,1,R,2,D.,当工作电流变化量相同时，电源,2,的路端电压变化较大,1,2,3,4,图,9,答案,解析,1,2,3,4,当工作电流变化量相同时，因为,r,1,R,2,，电源,2,内电压变化较大，由闭合电路的欧姆定律,E,U,外,U,内,，可知电源,2,的路端电压变化较大，,D,正确,.,本课结束,