4.2 闭合电路的欧姆定律 课件 -高一下学期物理粤教版（2019）必修第三册

第四章闭合电路第2节闭合电路的欧姆定律如图所示，选用的小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。可是，多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。问题：如何解释这一现象呢？1.了解电源在电路中的作用，理解电动势和内阻的概念；2.理解路端电压与负载的关系；3.能解释和计算有关闭合电路的问题。一、

闭合电路【说明】电路中产生持续的电流的条件：①电路中必须有电源；②电路必须闭合。2.用电器和导线组成外电路，外电路上的电阻称为外电阻；闭合电路E外电路内电路1.由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路；3.电源内部是内电路,内电路上的电阻称为内电阻;【观察与思考】以铜片和锌片为极板，分别用果汁、牛奶和食用油等作为电解液制成原电池，用电压表测量各原电池两极板间的电压（两极板间距相同），并将测量数据填入表中。分析实验收集的数据，可以得出什么结论？电解液两极板间的电压U/V果汁0.92牛奶0.75食用油0不同的电源，在不与用电器相接时两极间的电压一般不相同1.不同的电源之间，会有怎样的差异呢？二、电动势【思考问题】（1）这三组数据反映了原电池的什么特性？（2）为什么果汁电池两极间的电压比牛奶电池两极间的电压大？（3）为什么食用油电池两极间的电压为0V？电解液两极板间的电压U/V果汁牛奶食用油0.92

0.75

0反映了原电池转化能量的本领果汁电池将化学能转化成电能的本领更强无法将化学能转化成电能二、电动势2.电源内、外部，正电荷将怎样移动？外部：从正极到负极内部：从负极到正极二、电动势3.电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？从正极指向负极F静电力F非静电力4.电源外部的能量是如何转化的？电能转化其他形式能量电场力做负功二、电动势想一想：为什么正电荷能从负极移动到正极？电源内部的能量如何转化？在电源内部，是靠非静电力把正电荷从负极搬运到正极在电源内部，非静电力做功把其他形式的能转化为电能。二、电动势从能量转化的角度来，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。发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。在化学电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能在太阳能电池中，非静电力是光电作用，它使太阳能转化为电势能二、电动势

二、电动势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表示电源内部非静电力做的功W表示电源外部静电力做的功从定义看【思考】电动势与路端电压有什么区别？

【讨论与交流】（1）如图所示，用果汁电池接上一小灯泡时，灯泡不亮，而用牛奶电池接同一小灯泡时，灯泡却亮了。果汁电池的电动势较大，但能使灯泡发光的却是牛奶电池，这是为什么？

（2）如图所示，测得果汁电池的电动势约为0.96V，加入稀硫酸后再测得其电动势约为0.98V，接入小灯泡，发现小灯泡发光了，为什么加了稀硫酸的果汁电池能使小灯泡发光呢？三、闭合电路的欧姆定律（1）在外电路中，电流由高电势的一端流向低电势的一端；（2）在外电阻上沿电流方向有电势降落，电势差为外电压，即U外；（3）在内阻r上同样有电势降落，电势差为内电压，即U内1.外电压和内电压三、闭合电路的欧姆定律2.实验研究：电动势与内、外电压：①变阻器阻值调到最大，只闭合S1

，测得＿＿＿＿；②闭合S1、S1

、S2

，减小变阻器的阻值，读数填表，U

＝EE=U外+U内U外=IRU内=Ir

E=IR+Ir

三、闭合电路的欧姆定律可得＿＿＿＿＿＿，而＿＿＿＿，＿＿＿＿，则＿＿＿＿＿。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。1.内容：E＝U外＋Ir2.表达式：3.推导式：E＝U外＋U内E＝IR＋IrU外＝E－Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合回路既适用于外电路为纯电阻电路也适用于非纯电阻电路说明：（1）是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压。（2）是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压。三、闭合电路的欧姆定律【例题】人造地球卫星大多用太阳能电池供电，太阳能电池是由许多片太阳能电池板组成的。现把太阳能电池置于如图所示的电路中，当断开开关时，电压表的示数U1=1600mV。已知电阻的阻值为20Ω，当闭合开关时，电压表的示数U2=400mV。求该太阳能电池的内阻r。

【观察与思考】电源不变时，并联的用电器越多，灯泡亮度如何变化？为什么？四、路端电压与负载的关系观察实验四、路端电压与负载的关系在本节课的开头我们提到了这样的一个问题：电源、小灯泡的规格都相同。多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。

【思考】（1）接入电路中的灯泡增多时，电路的总电阻怎样变化？（2）电路的内电压和外电压分别如何变化？四、路端电压与负载的关系1.U路=E-Ir分析灯泡变暗的原因（负载对路端电压的影响）U路=E-IrU内=Ir路端电压即灯泡两端电压减小，所以灯泡变暗。四、路端电压与负载的关系通过图像来更加直观、形象的得知灯泡变暗的原因（U-I图像）UIOθErA点：I=0，R=∞，U端=EB点：U端=0，R=0，I=E/r两种特殊电路AB外电路断路:外电路短路（不允许）I短2.U-I图像分析灯泡变暗的原因四、路端电压与负载的关系1.若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是（）A．U=RE/(R+r)

B．U′=E−Ir

C．U=E+IrD．U′=IR

A2.对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法中正确的是（I