12.2.3+闭合电路的欧姆定律+课件+【知识精讲精研】高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

12.2闭合电路的欧姆定律人教版（2019）高中物理（必修第三册）第十二章电能能量守恒定律老师：

授课时间：观看视频如果用水果给手机充电，为什么需要这么多的橙子？我们说电池没电了或者电不足，是电池的什么性质发生了变化？第2页课堂导入情境导入从能量转化的角度来看电势能的增加就意味着其他能量的减少，电源是通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电（势）能的装置。发电机太阳能电池干电池、蓄电池非静电力—电磁作用非静电力—光电作用非静电力—化学作用机械能电能化学能电能太阳能电能第3页知识讲解一、电动势1.定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.

5.标量

2.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。6.特点：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关,跟外部电路无关。第4页知识讲解第5页知识讲解RrEU外U内φ高φ低EE=

U外+

U内闭合电路电势变化第6页知识讲解二、闭合电路欧姆定律☆梳理深化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。纯电阻电路所有直流电路2、表达式：4、适用范围：3、其他表达式：

第7页知识讲解观察视频中小灯泡的亮暗情况，并试着解释其原因。第8页知识讲解路端电压与负载及电流的关系Q:电压表测量的是否是电源电动势？

极端情况

极端情况

第9页知识讲解路端电压随电流变化的U-I图像

图像的物理意义在横轴上的截距：图像斜率的绝对值：在纵轴上的截距：表示电源的电动势E

表示电源的短路电流表示电源的内阻。内阻越大，图线越陡。UI

I短E

综上所述：这个图象反映的是电源的信息电源的U-I图像第10页知识讲解

Uo

IEU0M（I0,U0）βαbaNI0Im

②两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的路端电压与电流。

④图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。当两个斜率相等时（即内、外电阻相等）图中矩形面积最大，即输出功率最大。第11页知识讲解练习1：当分别用A、B两电源给某电路供电时，其路端电压与电流的关系图线如图所示，则A.电源电动势EA＝EBB.电源内阻rA＝rBC.电源A的短路电流为0.2AD.电源B的短路电流为0.3A√√第12页课堂检测练习2:如图所示，直线I、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图像，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接，下列说法正确的是（）A．电源1和电源2的内阻之比是1：1B．电源1和电源2的电动势之比是1：1C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比约为1：2D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比约为18：25BCD第13页课堂检测1.电源的总功率：2.内耗功率（热功率）：3.输出功率：四、电源的三个功率以及关系（红色只适用纯电阻电路）4.电源效率与电阻的关系

电源的效率随外电阻的增大而增大Q:电源效率可能是100%吗？那么最大值可以达到多少？

第14页知识讲解

②最大输出功率与外电阻的关系推导：

③图象R与r越接近则电源输出功率越大第15页知识讲解PRrE2/4rR2P1R1R1R2=r2注意多解性！【例】已知电源E=5V，r=2Ω，R1=0.5Ω，滑动变阻器R2阻值范围0~8Ω。①当滑动变阻器阻值多大时，电源输出功率最大？最大输出功率是多少？②当滑动变阻器阻值多大时，电阻R1消耗功率最大？最大功率是多少？③当滑动变阻器阻值多大时，滑动变阻器消耗功率最大？最大功率是多少？思考：若电阻R1=8Ω，各结果又是怎样？1.5Ω；3.125W当R2=0时I最大，P1max=2W2.5W（1）0Ω；2W（2）0Ω；2W（3）8Ω；0.63W2.5Ω；第16页知识讲解三、闭合电路的动态分析(1)分析流程①局部电阻变化②总电阻变化③总电流变化④据U＝E－Ir判断路端电压的变化⑤由干路后支路，先固定电阻再变化电阻的顺序，判断电路各部分U和I的变化第17页知识讲解例如图所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡，当R2所在位置温度升高时(

)A.R1两端的电压减小B.小灯泡的亮度变暗C.电流表的示数减小D.通过R2的电流减小√第18页知识讲解口诀--串反并同串反：是指某一电阻增大时，与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.并同：是指某一电阻增大时，与它并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.第19页知识讲解针对训练1

如图所示电路中，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是A.电压表示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变亮D.电压表示数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗√L1与变阻器并联，变化相同，所以U1和I1都减小L2在干路与变阻器间接串联第20页课堂检测如图5所示，A灯和B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度变化是A、A灯变亮，B灯变亮B、A灯变暗，B灯变亮C、A灯变暗，B灯变暗D、A灯变亮，B灯变暗第21页课堂检测含容电路的分析思路方法：1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路2、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端的电压就是所在支路两端的电压3、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化第22页知识讲解针对训练2：在如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω;R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω;电容器的电容C=50μF.电容器原来不带电.求接通电键S后流过R4的总电量.R1R2CSErR4R3Q=10-4C第23页课堂检测回顾：电源的伏安特性曲线

——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内阻，图线越倾斜内阻越大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θI1U1E、rsRAVU2I2△U△I对比：定值电阻的伏安特性曲线IUOESRAVU2U1I1I2△U△I第24页知识讲解针对训练3：(多选)在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，理想电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3表示.下列比值中正确的是√√√数理结合-变化量之比转化为函数中的斜率k第25页课堂检测故障分析如图所示电路中白炽灯A、B不亮，但电路中只有一处断开，今用电压表测得：Uab=0，Uac=6V，Ubd=6V，Ucd=0。则可知（）。

A．B灯断B.A灯断C.R断D.电源断第26页课堂检测c如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：（A）R1断路（B）R2断路（C）R3短路（D）R4短路第27页课堂检测针对训练4:如图所示电路，电源电动势ε=6V，内阻r=1Ω．外电路中电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω．电容器的电容C=4μF．开始电键S断开．从合上电键到电路稳定的过程中，通过电流表的电量是多少？第28页课堂检测Q1=1.2x10-5CQ2=7.2x10-6CQ=Q1+Q2=1.92x10-5C已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig＝10mA，电流表内阻Rg＝7.5Ω。(1)若用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好满偏？欧姆表原理第29页知识讲解(2)调到满偏后保持R1的值不变，在AB间接一个多大的电阻R0，才能使电流表指针指向刻度盘中间位置？第30页知识讲解(3)保持R1的值不变，如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数Ix与Rx的值有什么关系？第31页知识讲解(4)通过以上计算，你有何发现？第32页知识讲解[梳理与总结]欧姆表的测量原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路与外部被测电阻Rx一起组成闭合电路。(1)红、黑表笔短接，如图甲所示，被测电阻Rx＝0时，调节调零电阻R1，使电流表指针达到满偏，有I＝Ig＝

＝

，这一过程叫欧姆调零。满偏电流Ig处可标电阻大小为“0”。第33页知识讲解(2)红、黑表笔断开，如图乙所示，被测电阻Rx→∞，有I＝0，可以在I＝0处标电阻大小为“∞”。(3)当Rx为0到∞之间某一数值时，如图丙所示，Ix＝

＝

，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值。

第34页知识讲解4.欧姆表的工作原理图如图所示。(1)若表头的满偏电流为Ig＝500μA，干电池的电动势为1.5V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻填在下表中：电流刻度0200μA300μA500μA电阻刻度∞_______________________4.5×103Ω2×103Ω0第35页知识讲解第36页知识讲解第37页知识讲解(2)这只欧姆表的总内阻为______Ω，表针偏转到满刻度的

时，待测电阻为______Ω。30006000第38页知识讲解5.把一量程6mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材：A.电源E＝3V(内阻不计)；B.滑动变阻器0～100Ω；C.滑动变阻器0～500Ω；D.红表笔；E.黑表笔。(1)滑动变阻器选用____(选填“B”或“C”)。C第39页课堂检测(2)红表笔接____端，黑表笔接___端。(均选填“M”或“N”)NM红表笔接内部电源的负极，黑表笔