高二物理选修3-1闭合电路欧姆定律 演示文稿

2.7 闭合电路欧姆定律

山焦中学李冲凡预备知识:1.什么是电源呢?电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置2.什么是电源的电动势?计算公式呢?电源非静电力做功与移动电荷量的比值叫电源的电动势,它表示电源转化能的本领大小.公式:E=W非—q前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。

引入新课:

新课教学:演示实验AE,rSR外电路（用电器，导线等）1.闭合电路的结构：一.闭合电路欧姆定律外电路内电路内电路（电源内部）2.闭合电路的电流方向电势变化情况：外电路:正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向内电路:电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处，所以沿着电流方向电势升高．3.在t时间内闭合电路能量转化:r外电路内电路外电路消耗电能内电路消耗电能RI电源中非静电力做的功：

根据能量守恒定律：4.闭合电路的欧姆定律

（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆律。（2）公式：

（3）适用条件：外电路是纯电阻的电路。

根据欧姆定律

二、路端电压与负载的关系演示实验

现象：滑动变阻器滑动片右移电流增大，电压减小；滑动片左移电流减小，电压增大．分析：对给定的电源，E、r均为定值

根据：可知,

R增大时I

减小，内电压减小，外电压增大；R减小时I

增大，内电压增大，外电压减小。结论：1.当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大.2.当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。例:如图：R1=14Ω,R2=9Ω.当开关S切换到位置l时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电表的示数为I2=0.3A,求电源电动势额额E和内阻r。AR1R2S12Er三.闭合电路的欧姆定律应用

当S切换到位置l时：E=I1R+I1r(1)当S切换到位置2时：AR1R2S12ErE=I2R+I2r(2)E=3Vr=1Ω由（1）、（2）式代入数据，有：解：分析……巩固练习１.在如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=20Ω滑动变阻器R的阻值0~50Ω，当滑动触头P由a向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是()

A.逐渐变亮

B.逐渐变暗

C.先变亮后变暗

D.先变暗后变亮(B)小结：

通过对闭合电路能量转化的分析得到闭合电路的欧姆定律；进而得知电动势，外电压，内电压的关系及外电压随着外电阻的增大而增大的规律．ＲＲ“以少变应多变“，”串反并同”14观察:当外电路电阻增大（或减少）时，电流怎样变化？路端电压如何变化？E、rsR1AVR0一、实验演示RIURIU负载负载负载分析:明确哪些物理量变化？哪些物理量不变？E、rsR1AVR0一、实验演示路端电压:闭合电路欧姆定律:R增大，R减小，电流减小，路端电压增大电流增大，路端电压减小二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压．１、如图电路：R增大，R减小，路端电压:电流减小，路端电压增大电流增大，路端电压减小E、rsRAV二、路端电压与负载的关系说一说:一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，在插上电炉、电热水壶等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又变亮起来。在一些供电质量不太好的地区更为严重。尝试去解释一下这种现象。二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压．路端电压:２、两个特例：（2）外电路短路时（1）外电路断路时E、rAVE、rAV断路时的路端电压等于电源电动势二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。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/ＡO讨论：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=３v二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。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/ＡOE=３v讨论：2、电动势E的大小对图像有什么影响？在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。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/ＡOE=３vI短＝１.５Ａ讨论：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？在横轴上的截距表示电源的短路电流二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。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/ＡOE=３vI短＝１.５Ａ讨论：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？在横轴上的截距表示电源的短路电流二、路端电压与负载的关系设置情景:设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。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/ＡOE=３vI短＝１.５Ａ讨论：4、r的大小对图像有什么影响图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．３、电源的外特性曲线

——路端电压U随电流I变化的图象．

(1)图象的函数表达

②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

(2)图象的物理意义UIOEI短θ二、路端电压与负载的关系1、在如图所示电动势为２V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻.r=1ΩE、rRV三、课堂练习2、如图，Ｒ1=28Ω,Ｒ2=18Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.4A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.6A.求电源的电动势E和内电阻r.E=3Vr=1ΩsE、rR1AR212三、课堂练习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三、课堂练习E=12Vr=2Ω4、如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少?E、rsRV三、课堂练习6、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定()ABUIO12A.图象交点所示状态,

两电路的外电阻相等B.E1>E2,r1>r2C.图象交点所示状态,

两电路的电阻相等D.E1>E2,r1<r2三、课堂练习7.A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是()A、A、B灯都变亮B、A、B灯都变暗C、A灯变亮，B灯变暗D、A灯变暗，B灯变亮BE、rsRBA三、课堂练习二、应用：1例题：如图所示电路中，电源电压恒定，当K闭合后，滑动变阻器的滑片P处于图示位置时，小灯泡L1、L2、L3、L4的亮度均相同。若将P向右滑动时，各灯泡亮度变化的情况是[

]

A．L1、L4变亮，L2、L3变暗；B．L2变亮，L1变暗，L3、L4

亮度不变；C．L1变暗，L3、L4变度不变，

L2无法判断；D．四只灯泡亮度都变暗。

L1L2L3PL4K分析：

L1L2L3PL