2018-2019學年高中物理 第二章 恒定電流 7 閉合電路的歐姆定律課件 新人教版選修3-1.ppt

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1、7 閉合電路的歐姆定律,,1知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓 2知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和 3理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關的電路問題 4理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題 5理解閉合電路的功率表達式，知道閉合電路中能量的轉化,教學目標,,,【重點】 (1)閉合電路的歐姆定律 (2)路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示及圖線表示 【難點】 (1)電動勢的概念 (2)路端電壓與電流(或外電阻)的關系,重點難點,,,本節(jié)內容包括閉合電路歐姆定律、路端電壓與負載的關系閉合電路

2、歐姆定律是本節(jié)也是本章的重點知識應用閉合電路歐姆定律討論路端電壓與負載的關系是本節(jié)的難點，要注意提高學生運用閉合電路歐姆定律分析解決問題的能力物理科學作為培養(yǎng)未來公民科學素養(yǎng)的一個核心課程，僅僅重視知識的傳授是不夠的，授人以魚，不如授人以漁因此，在教學中應該轉變觀念，從單純的要求學生掌握知識點，過渡到培養(yǎng)學生的能力而科學探究能力正是其中重要的組成部分本節(jié)課按照歷史上當年歐姆發(fā)現歐姆定律的思路，引導學生通過探究實驗利用數學知識描述物理規(guī)律.,教學建議,,,【導入一】 家里的手電筒不亮了，小明拿出里面的電池一看，有一節(jié)已經軟得不能用了，另一節(jié)還很硬小明對媽媽說：“給我一元錢，我去買電池”媽媽說：“

3、一元去買電池夠嗎？上一次我買時，花了兩元”小明說：“買一節(jié)就夠了，另一節(jié)還能用”小明的做法對嗎？,新課導入,,,【導入二】 復習提問： 當電源不接外電路時(開路時)，非靜電力與靜電力有什么關系？當電源接上外電路時，電源內部的非靜電力與電場力是什么關系？在電源內部非靜電力做的功與在外電路中電場力做的功是什么關系？,新課導入,,,歸納總結學生的回答： 當電源不接外電路時，在電源內部非靜電力與電場力平衡，電荷不移動，正、負極間保持一定的電勢差靜電場中的電勢差等于靜電力將電荷量為 q 的正電荷從高電勢處(正極)移到低電勢處(負極)靜電力做的功W電與電荷量 q 的比值，即 U .電源的電動勢等于非靜電

4、力將電荷量為 q 的正電荷從電源負極移向電源正極的過程中非靜電力所做的功W非與電荷量 q 的比值，即 E .既然此時非靜電力與靜電力平衡，則電源的電動勢等于電源不接外電路時(開路時)正、負極間的電勢差，即EU斷,新課導入,,,當電源接上外電路時，在外電路正電荷從電源正極向負極移動，靜電力做正功；在電源內部正電荷從電源負極移向正極，正電荷所受的非靜電力大于靜電力，合力的方向是從負極指向正極此時在電源內部非靜電力反抗靜電力所做的功，大于在外電路中靜電力所做的功從能量轉化的角度看，在電源內部非靜電力反抗靜電力所做的功是其他形式的能轉化為電能的量度；在外電路中靜電力所做的功是電能轉化為其他形式的能的

5、量度也就是說在電源內部“產生”的電能，大于在外電路中“消耗”的電能多余的能量哪里去了呢？,新課導入,,閉合電路的組成,,知識必備,知識點一,內電路,1.閉合電路是指由電源和及導線組成的完整的電路. 2.內電路:如圖2-7-1所示,內部的電路叫內電路,的電阻叫內電阻. 3.外電路:電源外部的電路叫外電路,外電路的電阻稱為外電阻.,用電器,電源,圖2-7-1,1.內容:閉合電路的電流跟電源的成正比,跟 成反比. 2.表達式:. 3.適用條件:外電路為電路.,閉合電路的歐姆定律,,知識必備,知識點二,電動勢,內、外電路的電阻之和,純電阻,路端電壓與負載的關系,,知識必備,知識點三,E-

6、Ir,(2)圖像(U-I圖像):如圖2-7-2所示是一條傾斜的直線,該直線與縱軸交點的坐標表示,斜率的絕對值表示.,,知識必備,電動勢E,電源內阻r,圖2-7-2,想一想閉合電路是由哪幾部分組成的?如何從能量的角度推導得出閉合電路的歐姆定律?要測定電源電動勢和內阻,至少需要建立幾個方程?,,學習互動,閉合電路的歐姆定律的應用,考點一,要點總結,,學習互動,,學習互動,例1如圖2-7-3所示,電源的電動勢E=1.5 V,內阻r=0.5 ,電阻R1=R2,當開關S1閉合、S2斷開時,通過電源的電流為1 A.當開關S1、S2都閉合時,求通過電源的電流和路端電壓.,圖2-7-3,,,學習互動,想一想對

7、給定的電源,E、r均為定值,外電阻增大時,電路中的電流如何變化?路端電壓如何變化?,,學習互動,電路的動態(tài)分析,考點二,要點總結,,學習互動,,學習互動,例2如圖2-7-4所示電路中,閉合開關后,當滑動變阻器的滑片向b端移動時() A.電壓表V的讀數變大,電流表A的讀數變小 B.電壓表V和電流表A的讀數都變大 C.電壓表V和電流表A的讀數都變小 D.電壓表V的讀數變小,電流表A的讀數變大,圖2-7-4,,,學習互動,答案 A 解析 滑動變阻器的滑片向b端移動時,接入電路的電阻增大,電路的總電阻增大,總電流I減小,路端電壓U=E-Ir增大,R2、R3兩端的電壓U=E-I(r+R1)增大,R2支路

8、的電流I2增大,則R3支路的電流I3=I-I2減小,故選項A正確.,想一想當外電路的電阻變化時,電源的總功率、內耗功率和輸出功率分別如何變化呢?,,學習互動,電源功率的計算,考點三,要點總結,,學習互動,圖2-7-5,,學習互動,例3如圖2-7-6所示,電源的電動勢是6 V,內阻是0.5 ,小電動機M的線圈電阻為0.5 ,限流電阻R0=3 ,閉合開關,理想電壓表的示數為3 V,試求: (1)電源的總功率和輸出功率; (2)電動機消耗的功率和輸出的機械功率.,圖2-7-6,,,學習互動,,學習互動,,圖2-7-7,,,學習互動,【變式】 電路圖如圖2-7-8甲所示,圖乙中的圖線是電路中電源的路端

9、電壓隨電流變化的關系圖像,滑動變阻器的最大阻值為15 ,定值電阻R0=3 . (1)當R為何值時,R0消耗的功率最大?最大值為多少? (2)當R為何值時,電源的輸出功率最大?最大值為多少?,,學習互動,圖2-7-8,,,學習互動,,備用習題,,,備用習題,,,備用習題,,,備用習題,,,自我檢測,1.(閉合電路歐姆定律)電源電動勢為E,內阻為r,向可變電阻R供電,關于路端電壓,下列說法正確的是 () A.因為電源電動勢不變,所以路端電壓也不變 B.因為U=IR,所以當I增大時,路端電壓也增大 C.因為U=E-Ir,所以當I增大時,路端電壓減小 D.若外電路斷開,則路端電壓為零,答案 C 解析

10、路端電壓U=IR=E-Ir,因為I增大時,R減小,所以不能用U=IR判斷路端電壓的變化情況,根據U=E-Ir可知,當I增大時,路端電壓減小,所以選項A、B錯誤,C正確;當外電路斷開時,路端電壓為E,選項D錯誤.,,,自我檢測,2.(閉合電路歐姆定律的計算)一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V,接上8 的負載電阻后路端電壓降為2.4 V,則可以判定電池的電動勢E和內阻r為() A.E=2.4 V,r=1 B.E=3 V,r=2 C.E=2.4 V,r=2 D.E=3 V,r=1 ,,,自我檢測,3.(含電容器的電路)如圖2-7-9所示,電源電動勢為E,內阻為r,閉合開關,在平行板電容器C中恰好有

11、一帶電粒子處于靜止狀態(tài),當滑動變阻器R0的滑片向左移動時,帶電粒子將() A.向上運動 B.向下運動 C.靜止不動D.不能確定運動狀態(tài)的變化,答案 B 解析 當滑片向左移動時,R0接入電路的電阻值變大,則R總變大,總電流變小,R兩端的電壓變小,電容器中的電場強度變小,所以粒子將向下運動,故B正確.,圖2-7-9,,自我檢測,4. (閉合電路的動態(tài)變化)如圖2-7-10所示實驗電路,閉合開關S,在滑片由a端滑向b端的過程中,下列表述正確的是() A.路端電壓變小 B.電流表的示數變大 C.電源內阻消耗的功率變小 D.電路的總電阻變大,圖2-7-10,,,自我檢測,,自我檢測,圖2-7-11,,,自我檢測,