闭合电路欧姆定律1PPT学习教案

1、闭合电路欧姆定律1揭示教学目标并引入新课 （一）知识与技能 1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。 3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。第1页/共33页重点1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系难点路端电压与负载的关系 第2页/共33页IRU第3页/共33页闭合电路内电路ErSRAB外电路I引入新课第4页/共33

2、页 问1：电源在电路中起何作用？描述电源性能有哪些重要参数？有何物理意义？作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.参数：电动势 内阻 容量电动势：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r容量：电池放电时能输出的总电荷量第5页/共33页 问2：如图，R与r有何电路连接关系？流过二者电流大小有何关系？电流方向如何？ErSRABI在在内电路内电路中，即在电源内部，通过非中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。以电流方向为负极流向正极。在在外电路外电路中，电流

3、方向由正极流向负中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。极，沿电流方向电势降低。第6页/共33页 问3：闭合电路中电势如何变化？ABCDRE , r化学反应层（1 1）在）在外电路外电路中，沿中，沿电流方向电势降低。电流方向电势降低。（2 2）在）在内电路内电路中，一中，一方面，存在内阻，沿电方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低流方向电势也降低；另另一方面，由于非静电力一方面，由于非静电力作用，沿电流方向存在作用，沿电流方向存在电势电势“跃升跃升”。第7页/共33页 思考：我们可以选择从哪个角度入手更方便研究闭合电路中电流I与哪些因素有关？IErSRABI 研究问题切入的角度： 功与能

4、的关系第8页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 1：闭合开关S后，电路电流为I，则在t时间内，电源内部非静电力做了多少功？能量如何转化？其电势如何变化？IErSRABI第9页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 2：那这些电能又在哪些地方发生了能量转化？IErSRABI第10页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 3：在外电路中，正电荷在恒定电场作用下，从正极向负极移动的方向就是电流的方向，那么t 时间

5、内静电力对其做了多少功？能量如何转化？IErSRABIU第11页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 4：若外电路为纯电阻电路，电阻为R,则电流在t t时间内做功将全部转化为哪种形式的能量？转化了多少？IErSRABI第12页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 5：是否全部的电能都在外电路发生了能量转化？为什么？IErSRABI第13页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 6：电流在通过内电路时，由于电

6、源有内阻，电荷会与离子发生撞击，受到阻碍作用，所以在此有 电能转化成内能。若在t t 时间内在电源内部电流做功产生了多少焦耳热？IErSRABI第14页/共33页 情景设置：如图，外电路有一电阻R，电源为一节干电池，内阻为r，电动势为E。 思考与讨论： 7：WW非=EIt=EIt，QQ外和QQ内三者之间有何关系？为什么？ WW非=EIt=Q=EIt=Q外+Q+Q内IErSRABI第15页/共33页、表述：闭合电路中的电流跟电、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比的电阻之和成反比、对纯电阻电路、对纯电阻电路 rREIIrIRE 即

7、rREI二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律第16页/共33页说明：说明：IRU外 2 2、 是外电路上总的电势降是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压落，习惯上叫路端电压. .IrU内 3 3、 是内电路上的电势降落，是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压习惯上叫内电压. . E=U +UEIRIr外内1 1、第17页/共33页课堂训练与检测1、一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15A, 接13电阻时， 通过电源的电流为0.10A, 求电源的电动势和内阻。第18页/共33页2、小张买了一只袖珍小电筒，用的是两节小的干电池。他取出电筒中的小灯泡，看到上面表明“2.2V 0.25A”字

8、样。小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算了产品设计者设定的每节干电池的内阻参数。如果小张判断是正确的，那么，所设定的每节干电池的内阻是多少？第19页/共33页三、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R R增大，增大，R R减小，减小，路端电压路端电压: :IrEU电流减小，电流减小， 路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大， 路端电压减小路端电压减小E、rsRAV第20页/共33页外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压路端电压路端电压: :IrEU、两个特例：、两个特例：（

9、2 2）外电路）外电路短路短路时时/00RIE rU端，0RIE 端，U（1 1）外电路）外电路断路断路时时E、rAVE、rAV断路时的路端电压等于电源电动势第21页/共33页 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/ /O：1、外电路断开的状态对应于图中的哪一点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？E=v第22页/共33页 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/

10、 /OE=v：2、电动势E的大小对图像有什么影响？在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的电动势电动势E E 第23页/共33页 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/VI I/ /OE=vI I短.： 3、电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样读出这时电流大小？rEI/短在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源表示电源的的短路电流短路电流第24页/共33页 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I

11、关系的函数图像。U/VI I/ /OE=vI I短.： 4、r的大小对图像有什么影响图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害内阻越大，图线倾斜得越厉害第25页/共33页电源的外特性曲线电源的外特性曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 (1)(1)图象的函数表达图象的函数表达 IrEUrEI/短在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的短路短路电流电流图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，图线，内阻越大，图线倾斜得越厉害倾斜得越厉害在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的

12、电电动势动势E E (2)(2)图象的物理意义图象的物理意义UIOEI短第26页/共33页3、如图所示，当滑动变阻器的滑动点P向右移动时，电流表、电压表的示数将如何变化？E、rR1AVR2R3P课堂训练与检测第27页/共33页4 4、如图是某电源的路端电压、如图是某电源的路端电压U U随干路电流随干路电流I I的变化图象的变化图象, ,由图象可知由图象可知, ,该电源的电动该电源的电动势为势为 V,V,内阻为内阻为 U/VI/AO123246第28页/共33页5 5、有两节电池、有两节电池, ,它们的电动势分别为它们的电动势分别为E E1 1和和E E2 2, ,内电阻分别为内电阻分别为r r

13、1 1和和r r2 2. .将它们分别连成闭将它们分别连成闭合电路合电路, ,其外电路的电流其外电路的电流I I和路端电压和路端电压U U的关系如图所示的关系如图所示, ,可以判定可以判定( )( )UIO12A.A.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的外电阻相等两电路的外电阻相等B.EB.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2C.C.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的电阻相等两电路的电阻相等D.ED.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2第29页/共33页6、第30页/共33页课堂小结课堂小结1 1闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREI2 2路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系： IrEU（1 1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正）表述：闭合电路中的电