【课件】 闭合电路欧姆定律（第二课时）课件人教版（2019）高中物理必修三

1、适用范围：适用范围：外电路中没有电动机、外电路中没有电动机、电解池等用电器，只有电阻。电解池等用电器，只有电阻。 表达式：表达式：闭合电路欧姆定律适用范围：适用范围：外电路既可以是电阻，外电路既可以是电阻，也可以含有电动机等用电器。也可以含有电动机等用电器。表达式：表达式：实验验证闭合电路欧姆定律我们使用化学电池作为电源（正、负电极材料分别别为氧化铅和铅，电解液为稀硫酸），将其与滑动变阻器、电流表、开关串联成闭合回路。两个探针分别靠近正、负电极。实验电路如图所示，电流表测量回路中的电流。由于外电路、内电路中沿电流方向都有电势降落，电压表用了两块数字电压表。V测电源的开路电压（电动势）及电路闭合

2、后的路端电压，V测内电路中的电势降落。实验验证闭合电路欧姆定律此时外电路断路，V测得电动势为2.1V.实验中利用滑动变阻器改变外电阻的大小。请大家看实验视频，观察数据的变化。123456实验验证闭合电路欧姆定律电流电流 I / mA81217202530电压U外 / V1.91.81.71.61.51.4电压U内 / V0.20.30.40.50.60.7U外+ U内 / V2.12.12.12.12.12.1E= U外+ U内实验数据处理实验数据处理实验验证闭合电路欧姆定律把这6组数据填入数据表格，我们可以看出外电路上电势的降落和内电路上的电势降落之和都等于电源的电动势。实验数据和理论符合得

3、非常好。理解关于闭合电路的几个概念：（1）I指电路中通过电源的电流，电路的总电流，通常称为“干路电流”。（2）UIR指电源之外的电路两端电压，也是电源两端的电压，称“外电压”或 。（3）UrIr指电源内电阻上的电压，称。（4）外电路中的用电器叫做。路端电压内电压负载路端电压与负载的关系（负载既可能是电阻，也可能是电动机等）u负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化。路端电压与负载的关系对于确定的电源来说，对于确定的电源来说， E 和和 r 是一定的是一定的。当外电路只有电阻时，当外电路只有电阻时，实验结果表明：实验结果表明：外电阻 R 增大增大，电流减小减小，路端电压增大增大外电阻

4、 R 减小减小，电流增大增大，路端电压减小减小路端电压随着外电阻的增大（减小）而增大（减小）。IRrU内内U外外ERIU内内U外外E. r 一定一定I = ER+rU内内= Ir E=U外外+U内内RIU内内U外外E. r 一定一定I = ER+rU内内= Ir E=U外外+U内内理论推导理论推导结论结论：路端电压随着外电阻的增大增大（减小）而增大增大（减小）。路端电压与负载的关系想一想（解答）（1）（2） 同学们还记得前面看到的实验现象吧？多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢？两种特例：两种特例：（1 1）断路）断路R=I=0U内内=0U外外=EE. r 一定一定

5、I = ER+rU内内= Ir E=U外外+U内内结论：结论：当外电路断路时，路端电压等于电动势。当外电路断路时，路端电压等于电动势。路端电压与负载的关系我们常根据这个道理测量电源的电动势。V想一想在闭合电路时，仍然用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？ 不等于电源电动势，测量值等于路端电压U。VU两种特例：两种特例：结论：结论：当外电路短路时，电路中的电流当外电路短路时，电路中的电流I=E/r，内电压等于电动势。内电压等于电动势。（2 2）短路）短路R=E. r 一定一定I = ER+rI=E/rU内内=EU内内= Ir E=U外外+U内内U外外=0路端电压与负载的关系绝对不允许

6、将电源两端用导线直接连在一起！危险！路端电压 U 随电流 I 变化的图像 表示 U 和 I 这两个变量之间的函数关系。把它改写为 U rI E然后和一次函数的标准形式 y kx b对比就能知道 U-I 图像是一条直线U E Iru图像图像的函数表达式的函数表达式 在横轴上的截距：图像斜率的绝对值：在纵轴上的截距：u图像的物理意义图像的物理意义EUII短断路断路短路短路O路端电压 U 随电流 I 变化的图像 表示电源的表示电源的电动势电动势 E 表示电源的表示电源的短路电流短路电流表示电源的表示电源的内阻内阻。内阻越大，图线越陡。内阻越大，图线越陡。想一想电动势电动势与路端电压路端电压有什么区别

7、？u从能量转化的角度看E 表示电源非静电力做功把其他形式的能量转化为电势能的本领U 表示电场静电力做功把电势能转化为其他形式的能的本领vsW表示表示电源内部内部非静电力非静电力做的功做的功W表示表示电源外部外部静电力静电力做的功做的功u从定义看 你能运用所学知识设计一个可以直接测量电阻的仪表吗?想一想阅读P87面相关内容如图电源的电动势如图电源的电动势E=1.5V,内阻内阻r=0.5,电流表满偏电流电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱。为接线柱。(1)用导线把用导线把A、B直接连起来直接连起来,此时此时应把可变电阻应把可变电阻R1调节为多少才能调节为

8、多少才能使电流表恰好达到满偏电流使电流表恰好达到满偏电流?rABE R1Rg=142 导线拓展学习：欧姆表的原理rABE R1(2)调到满偏后保持调到满偏后保持R1的值不的值不变变，在，在A、B间接一个间接一个150的的电阻电阻R2，电流表指针指着多，电流表指针指着多少刻度的位置少刻度的位置?R2 如图电源的电动势如图电源的电动势E=1.5V,内阻内阻r=0.5,电流表满偏电流电流表满偏电流Ig=10 mA,电电流表电阻流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱。为接线柱。=5mA拓展学习：欧姆表的原理思考：思考：保持保持R1的值不变，的值不变，若若A.B间接一间接一根电阻可以忽略的导线时，表头指针

9、指根电阻可以忽略的导线时，表头指针指向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？rABE R1Rg导线此时达到满偏电流，指向电流最大处，此时达到满偏电流，指向电流最大处，即最右端。即最右端。 电阻刻度为电阻刻度为0思考：思考：若若A.B直接断开，表头指针指向直接断开，表头指针指向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？哪里？此处所标电阻刻度值为多大？此时电流为此时电流为0，指向电流为，指向电流为0处，即最左处，即最左端。端。 电阻刻度为电阻刻度为无穷大无穷大rABE R1Rg拓展学习：欧姆表的原理rABER1R如图电源的电动势如图电源的电动势E=1.5V,内阻内阻r=0.5,电

10、流表满偏电流电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱。为接线柱。(3)如果把任意电阻如果把任意电阻R接在接在A、B间间,电流表读数电流表读数I与与R的值有什么关系的值有什么关系?拓展学习：欧姆表的原理思考：思考：若若A.B间接入某一电阻间接入某一电阻R时，欧姆表表头指针恰时，欧姆表表头指针恰好指向满偏刻度的好指向满偏刻度的1/4处，处，R为多大为多大？若指针恰好指向？若指针恰好指向满偏刻度的满偏刻度的1/8处，处，R又为多大？又为多大？代入得R1=450代入得R2=1050拓展学习：欧姆表的原理设电源的电动势为 E，内阻为 r，电流表的电阻为 Rg，可变

11、电阻为 R1，电流表满偏电流为 Ig，欧姆表的总电阻为 R。拓展学习：欧姆表的原理当红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻为 0），电流表指针指在最大值 Ig 处根据闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律：拓展学习：欧姆表的原理当红、黑表笔之间接有待测电阻 Rx 时，电流表指针指在 Ix 处：根据闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律：拓展学习：欧姆表的原理Ig 0 5015045050 100 300 拓展学习：欧姆表的原理思考：思考：欧姆表的刻度盘上所标示的电阻刻度均匀吗？欧姆表的刻度盘上所标示的电阻刻度均匀吗？由于由于I和和R是是非线性关系非线性关系，所以，所以刻度不均匀刻度不均匀，由，由于是减函

12、数，所以刻度方向与电流档相反。于是减函数，所以刻度方向与电流档相反。(1)零刻度在右边，左边为无限大。(2)刻度不均匀,左边密、右边稀。(3) 刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序相反。拓展学习：欧姆表的原理思考：思考：欧姆表接入电阻后，如果指针欧姆表接入电阻后，如果指针偏角偏角很小很小则被测电阻阻值是很大还是很小？则被测电阻阻值是很大还是很小？被测电阻阻值很大拓展学习：欧姆表的原理被测电阻阻值很小思考：思考：欧姆表接入电阻后，如果指针欧姆表接入电阻后，如果指针偏角很大偏角很大则被测电阻阻值是很大还是很小？则被测电阻阻值是很大还是很小？思考：思考：当欧姆表接上某电阻后，表头指针指在中间刻当欧姆表接上某电阻后，表头指针指在中间刻度，该电阻多大？度，该电阻多大？即即如何求欧姆表的中值电阻？拓展学习：欧姆表的原理学习小结学习小结例题充电宝内部的主要部件是锂电池，机