閉合電路的歐姆定律 講義 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

2閉合電路的歐姆定律第1課時教學(xué)目標(biāo)1.知道非靜電力在電源內(nèi)部所起的作用。2.理解電動勢的物理意義。3．知道閉合電路中各點的電勢高低，加深對于電動勢及回路中能量轉(zhuǎn)化的理解。4．能獨立推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。教學(xué)重難點教學(xué)重點理解電動勢的物理意義。推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。教學(xué)難點應(yīng)用閉合電路歐姆定律進行有關(guān)計算。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過程新課引入教師活動：說明圖中小燈泡的規(guī)格都相同，兩個電路中的電池也相同。演示動畫。學(xué)生活動：觀察閉合電建后小燈泡的亮暗。思考：多個并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨一個小燈泡暗，如何解釋這一現(xiàn)象呢？教師說明：學(xué)完本節(jié)課內(nèi)容后我們就能解釋了。講授新課一、電動勢1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：由導(dǎo)線、電源、用電器連成的電路叫做閉合電路。用電器和導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路。在金屬導(dǎo)體中，能夠自由移動的電荷是自由電子，電流方向為正電荷的定向移動的方向，下面按正電荷的移動進行討論。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生思考與討論思考與討論：在外電路中，正電荷由電源正極流向負(fù)極，如果電路中只存在靜電力的作用，電源正極的正電荷與負(fù)極的負(fù)電荷很快就會中和，電路中不能維持穩(wěn)定的電流。電源之所以能維持外電路中穩(wěn)定的電流，是因為它有能力把負(fù)極的正電荷經(jīng)過電源內(nèi)部不斷地搬運至正極。電源的這種能力是怎么來的呢？2.非靜電力學(xué)生活動：觀看圖片。教師活動：總結(jié)在電源內(nèi)部，有一種與靜電力相反的力作用與正電荷，把它從負(fù)極搬運到正極，我們稱之為非靜電力。在此過程中非靜電力做功，使電荷的電勢能增加。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。日常生活中有很多電源，如干電池、蓄電池、鋰電池、發(fā)電機等。學(xué)生活動：思考不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)相同嗎？教師活動：總結(jié),引入電動勢概念。3.電動勢(1)定義：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移動到正極所做的功與所移動的電荷量之比叫作電動勢。(2)表達式：E=，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。(3)單位：V(4)電動勢與外電路無關(guān)，是由電源中非靜電力的特性決定的。(5)物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)的大小。教師活動：展示圖片，說明。常用的干電池，E=1.5V，與體積無關(guān)，常用的蓄電池，E=2V。蓄電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)比干電池強。二、閉合電路歐姆定律及其能量分析1.內(nèi)外電路電勢變化(1)根據(jù)歐姆定律可知：I=在外電路中，沿電流方向電勢降低U外=IR(2)在電源內(nèi)部也存在電阻，稱為電源的內(nèi)阻我們把電源看成一個沒有電阻的理想電源與電阻的串聯(lián)，則在內(nèi)電路中，內(nèi)阻沿電流方向電勢降低。U內(nèi)=Ir2.推導(dǎo)教師活動：設(shè)問對于閉合電路的內(nèi)外電路沿電流方向電勢都要降低，那么電流I跟電動勢E、內(nèi)阻r、外電阻R之間有怎樣的關(guān)系呢？學(xué)生活動：思考教師活動：引導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化角度推導(dǎo)設(shè)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I。推導(dǎo)過程：(1)電流流經(jīng)電源時，在時間t內(nèi)非靜電力做多少功？W=Eq＝EIt(2)在時間t內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？Q外=I2Rt(3)在時間t內(nèi)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？Q內(nèi)=I2rt(4)根據(jù)能量守恒定律，以上各能量之間有什么關(guān)系？W=Q外+Q內(nèi)即EIt=I2Rt+I2rt整理得3.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。(2)公式：I=適用條件：純電阻電路也可以寫成E=U外+U內(nèi)這就是說，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。典題剖析例1(多選)關(guān)于電動勢下列說法中正確的是()A.在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功，電能增加B.對于給定的電源，移動正電荷非靜電力做功越多，電動勢就越大C.電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把單位正電荷從負(fù)極移向正極做功越多D.電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，移送電荷量越多答案：AC。例2如圖所示電路，電源電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.12Ω，外電路的電阻為1.38Ω，求電路中的電流和路端電壓。解析：由閉合電路歐姆定律得電路中的電流為I==1A路端電壓為U=IR=1.38V課堂小結(jié)1.電動勢(1)定義：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移動到正極所做的功與所移動的電荷量之比叫作電動勢。(2)表達式：E=，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。(3)物理意義