12.2.3+閉合電路的歐姆定律+課件+【知識(shí)精講精研】高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

12.2閉合電路的歐姆定律人教版（2019）高中物理（必修第三冊(cè)）第十二章電能能量守恒定律老師：

授課時(shí)間：觀看視頻如果用水果給手機(jī)充電，為什么需要這么多的橙子？我們說(shuō)電池沒(méi)電了或者電不足，是電池的什么性質(zhì)發(fā)生了變化？第2頁(yè)課堂導(dǎo)入情境導(dǎo)入從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看電勢(shì)能的增加就意味著其他能量的減少，電源是通過(guò)非靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電（勢(shì)）能的裝置。發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能電池干電池、蓄電池非靜電力—電磁作用非靜電力—光電作用非靜電力—化學(xué)作用機(jī)械能電能化學(xué)能電能太陽(yáng)能電能第3頁(yè)知識(shí)講解一、電動(dòng)勢(shì)1.定義：電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功.

5.標(biāo)量

2.物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。6.特點(diǎn)：由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無(wú)關(guān),跟外部電路無(wú)關(guān)。第4頁(yè)知識(shí)講解第5頁(yè)知識(shí)講解RrEU外U內(nèi)φ高φ低EE=

U外+

U內(nèi)閉合電路電勢(shì)變化第6頁(yè)知識(shí)講解二、閉合電路歐姆定律☆梳理深化1、內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。純電阻電路所有直流電路2、表達(dá)式：4、適用范圍：3、其他表達(dá)式：

第7頁(yè)知識(shí)講解觀察視頻中小燈泡的亮暗情況，并試著解釋其原因。第8頁(yè)知識(shí)講解路端電壓與負(fù)載及電流的關(guān)系Q:電壓表測(cè)量的是否是電源電動(dòng)勢(shì)？

極端情況

極端情況

第9頁(yè)知識(shí)講解路端電壓隨電流變化的U-I圖像

圖像的物理意義在橫軸上的截距：圖像斜率的絕對(duì)值：在縱軸上的截距：表示電源的電動(dòng)勢(shì)E

表示電源的短路電流表示電源的內(nèi)阻。內(nèi)阻越大，圖線越陡。UI

I短E

綜上所述：這個(gè)圖象反映的是電源的信息電源的U-I圖像第10頁(yè)知識(shí)講解

Uo

IEU0M（I0,U0）βαbaNI0Im

②兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)的路端電壓與電流。

④圖中虛線矩形的面積表示接入該電阻時(shí)的輸出功率。當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)（即內(nèi)、外電阻相等）圖中矩形面積最大，即輸出功率最大。第11頁(yè)知識(shí)講解練習(xí)1：當(dāng)分別用A、B兩電源給某電路供電時(shí)，其路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，則A.電源電動(dòng)勢(shì)EA＝EBB.電源內(nèi)阻rA＝rBC.電源A的短路電流為0.2AD.電源B的短路電流為0.3A√√第12頁(yè)課堂檢測(cè)練習(xí)2:如圖所示，直線I、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖像，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨(dú)連接，下列說(shuō)法正確的是（）A．電源1和電源2的內(nèi)阻之比是1：1B．電源1和電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1：1C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比約為1：2D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比約為18：25BCD第13頁(yè)課堂檢測(cè)1.電源的總功率：2.內(nèi)耗功率（熱功率）：3.輸出功率：四、電源的三個(gè)功率以及關(guān)系（紅色只適用純電阻電路）4.電源效率與電阻的關(guān)系

電源的效率隨外電阻的增大而增大Q:電源效率可能是100%嗎？那么最大值可以達(dá)到多少？

第14頁(yè)知識(shí)講解

②最大輸出功率與外電阻的關(guān)系推導(dǎo)：

③圖象R與r越接近則電源輸出功率越大第15頁(yè)知識(shí)講解PRrE2/4rR2P1R1R1R2=r2注意多解性！【例】已知電源E=5V，r=2Ω，R1=0.5Ω，滑動(dòng)變阻器R2阻值范圍0~8Ω。①當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值多大時(shí)，電源輸出功率最大？最大輸出功率是多少？②當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值多大時(shí)，電阻R1消耗功率最大？最大功率是多少？③當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗功率最大？最大功率是多少？思考：若電阻R1=8Ω，各結(jié)果又是怎樣？1.5Ω；3.125W當(dāng)R2=0時(shí)I最大，P1max=2W2.5W（1）0Ω；2W（2）0Ω；2W（3）8Ω；0.63W2.5Ω；第16頁(yè)知識(shí)講解三、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析(1)分析流程①局部電阻變化②總電阻變化③總電流變化④據(jù)U＝E－Ir判斷路端電壓的變化⑤由干路后支路，先固定電阻再變化電阻的順序，判斷電路各部分U和I的變化第17頁(yè)知識(shí)講解例如圖所示，R1阻值恒定，R2為熱敏電阻(熱敏電阻阻值隨溫度降低而增大)，L為小燈泡，當(dāng)R2所在位置溫度升高時(shí)(

)A.R1兩端的電壓減小B.小燈泡的亮度變暗C.電流表的示數(shù)減小D.通過(guò)R2的電流減小√第18頁(yè)知識(shí)講解口訣--串反并同串反：是指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時(shí)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大.并同：是指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小.第19頁(yè)知識(shí)講解針對(duì)訓(xùn)練1

如圖所示電路中，開(kāi)關(guān)S閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是A.電壓表示數(shù)變大，通過(guò)燈L1的電流變大，燈L2變亮B.電壓表示數(shù)變小，通過(guò)燈L1的電流變小，燈L2變暗C.電壓表示數(shù)變大，通過(guò)燈L2的電流變小，燈L1變亮D.電壓表示數(shù)變小，通過(guò)燈L2的電流變大，燈L1變暗√L1與變阻器并聯(lián)，變化相同，所以U1和I1都減小L2在干路與變阻器間接串聯(lián)第20頁(yè)課堂檢測(cè)如圖5所示，A燈和B燈的電阻相同，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片P向上滑動(dòng)時(shí)，兩燈亮度變化是A、A燈變亮，B燈變亮B、A燈變暗，B燈變亮C、A燈變暗，B燈變暗D、A燈變亮，B燈變暗第21頁(yè)課堂檢測(cè)含容電路的分析思路方法：1、電路穩(wěn)定后，電容器在電路中就相當(dāng)于斷路2、電路穩(wěn)定后，電容所在電路無(wú)電流，所以其兩端的電壓就是所在支路兩端的電壓3、電路的電壓、電流變化時(shí)，會(huì)引起電容器的充放電，進(jìn)而引起內(nèi)部電場(chǎng)的變化第22頁(yè)知識(shí)講解針對(duì)訓(xùn)練2：在如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω;R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω;電容器的電容C=50μF.電容器原來(lái)不帶電.求接通電鍵S后流過(guò)R4的總電量.R1R2CSErR4R3Q=10-4C第23頁(yè)課堂檢測(cè)回顧：電源的伏安特性曲線

——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)值表示電源內(nèi)阻，圖線越傾斜內(nèi)阻越大①在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E．

(2)圖象的物理意義UIOEI短θI1U1E、rsRAVU2I2△U△I對(duì)比：定值電阻的伏安特性曲線IUOESRAVU2U1I1I2△U△I第24頁(yè)知識(shí)講解針對(duì)訓(xùn)練3：(多選)在如圖所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，理想電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3表示.下列比值中正確的是√√√數(shù)理結(jié)合-變化量之比轉(zhuǎn)化為函數(shù)中的斜率k第25頁(yè)課堂檢測(cè)故障分析如圖所示電路中白熾燈A、B不亮，但電路中只有一處斷開(kāi)，今用電壓表測(cè)得：Uab=0，Uac=6V，Ubd=6V，Ucd=0。則可知（）。

A．B燈斷B.A燈斷C.R斷D.電源斷第26頁(yè)課堂檢測(cè)c如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是：（A）R1斷路（B）R2斷路（C）R3短路（D）R4短路第27頁(yè)課堂檢測(cè)針對(duì)訓(xùn)練4:如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)ε=6V，內(nèi)阻r=1Ω．外電路中電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω．電容器的電容C=4μF．開(kāi)始電鍵S斷開(kāi)．從合上電鍵到電路穩(wěn)定的過(guò)程中，通過(guò)電流表的電量是多少？第28頁(yè)課堂檢測(cè)Q1=1.2x10-5CQ2=7.2x10-6CQ=Q1+Q2=1.92x10-5C已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，小量程電流表的滿偏電流為Ig＝10mA，電流表內(nèi)阻Rg＝7.5Ω。(1)若用導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái)，此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)為多少才能使電流表恰好滿偏？歐姆表原理第29頁(yè)知識(shí)講解(2)調(diào)到滿偏后保持R1的值不變，在AB間接一個(gè)多大的電阻R0，才能使電流表指針指向刻度盤(pán)中間位置？第30頁(yè)知識(shí)講解(3)保持R1的值不變，如果把任意電阻Rx接在A、B間，電流表讀數(shù)Ix與Rx的值有什么關(guān)系？第31頁(yè)知識(shí)講解(4)通過(guò)以上計(jì)算，你有何發(fā)現(xiàn)？第32頁(yè)知識(shí)講解[梳理與總結(jié)]歐姆表的測(cè)量原理是閉合電路歐姆定律，歐姆表內(nèi)部電路與外部被測(cè)電阻Rx一起組成閉合電路。(1)紅、黑表筆短接，如圖甲所示，被測(cè)電阻Rx＝0時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R1，使電流表指針達(dá)到滿偏，有I＝Ig＝

＝

，這一過(guò)程叫歐姆調(diào)零。滿偏電流Ig處可標(biāo)電阻大小為“0”。第33頁(yè)知識(shí)講解(2)紅、黑表筆斷開(kāi)，如圖乙所示，被測(cè)電阻Rx→∞，有I＝0，可以在I＝0處標(biāo)電阻大小為“∞”。(3)當(dāng)Rx為0到∞之間某一數(shù)值時(shí)，如圖丙所示，Ix＝

＝

，每個(gè)Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤(pán)上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的Rx值。

第34頁(yè)知識(shí)講解4.歐姆表的工作原理圖如圖所示。(1)若表頭的滿偏電流為Ig＝500μA，干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，把靈敏電流表的電流刻度值對(duì)應(yīng)的歐姆表電阻填在下表中：電流刻度0200μA300μA500μA電阻刻度∞_______________________4.5×103Ω2×103Ω0第35頁(yè)知識(shí)講解第36頁(yè)知識(shí)講解第37頁(yè)知識(shí)講解(2)這只歐姆表的總內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω，表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的

時(shí)，待測(cè)電阻為_(kāi)_____Ω。30006000第38頁(yè)知識(shí)講解5.把一量程6mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，電路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E＝3V(內(nèi)阻不計(jì))；B.滑動(dòng)變阻器0～100Ω；C.滑動(dòng)變阻器0～500Ω；D.紅表筆；E.黑表筆。(1)滑動(dòng)變阻器選用____(選填“B”或“C”)。C第39頁(yè)課堂檢測(cè)(2)紅表筆接____端，黑表筆接___端。(均選填“M”或“N”)NM紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆