人教版高中物理必修第3册 第十二章 电能 能量守恒定律 2.闭合电路的欧姆定律.pptVIP

2.闭合电路的欧姆定律第十二章

内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习

学习目标1.知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置,知道电动势的定义式。(物理观念)2.经历闭合电路的欧姆定律的理论推导过程,理解内、外电路的能量转化,体会能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。(科学探究)3.理解闭合电路的欧姆定律,通过探究电源两端的电压与电流的关系体会图像法在研究物理问题中的作用。(科学思维)4.能根据闭合电路的欧姆定律解释路端电压与负载的关系。知道欧姆表测量电阻的原理。(物理观念)5.了解电源短路可能会带来的危害,加强安全用电意识。(科学态度与责任)

思维导图

课前篇自主预习

【必备知识】一、电动势1.非静电力(1)定义:电源把正电荷由负极搬运到正极的力。(2)化学电池中的非静电力是化学作用,发电机中的非静电力是电磁作用。电源把正电荷由负极搬运到正极,非静电力做正功,电荷的电势能增加。2.电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

3.电动势(1)定义:非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟所移动的电荷量之比叫作电动势。(3)单位:伏特,用“V”表示。(4)物理意义:电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电动势越大,表示电源转化其他形式能量的本领越大。(5)大小:从做功角度,其数值等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。?

想一想电源电动势的大小与哪些因素有关?1号、5号、7号干电池有何不同?电动势大,电池容量一定大吗?提示电源电动势的大小由电源中非静电力的特性决定。三种干电池的电动势E=1.5V相同,说明电池内部非静电力做功本领相同,体积大小不同,表示容量不同。电动势大的电池,其容量不一定大。(6)决定因素:电动势是电源的属性,大小完全由电源中非静电力的特性决定,跟外电路无关。对于常用的干电池来说,电动势跟电池的体积无关。

二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1.在外电路中,沿电流方向电势降低。2.电源的内阻:通常在电源内部也存在电阻,内电路中的电阻叫内电阻,简称内阻。3.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路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。4.内电压、路端电压与电动势的关系内电路上的电势降落称为内电压U内,外电路上总的电势降落称为路端电压U外。关系为E=U外+U内。

三、路端电压与负载的关系1.路端电压与电流的关系电流增大,路端电压减小。关系式:U=E-Ir。2.路端电压与外电阻的关系在纯电阻电路中,外电路的电阻越大,路端电压越大。表达式:。当外电路断开时,U=E,当外电路短路时,U=0,短路电流。

【自我检测】1.正误判断,判断结果为错误的小题说明原因。(1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。()答案×解析电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。(2)把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化。()答案×解析电动势是电源本身的性质,与接入的外电路无关。

(3)电动势就是电势差,两者没有区别。()答案×解析电势差指电场中两点电势之差,反映了两点的电势变化;电动势是电源的一个重要参量,反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领。两者虽然单位相同,但有本质的区别。(4)电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压。()答案×解析当电源开路时,电源两极之间的电压在数值上才等于电源的电动势。(5)电源一定时,负载电阻越大,电流越大。()答案×解析根据闭合电路的欧姆定律,负载电阻越大,电流越小。

2.一台发电机用0.5A的电流向外输电,在1min内有180J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为()A.6V B.360VC.120V D.12V答案A

课堂篇探究学习

探究一电动势【情境导引】日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5V”字样,有的标有“3.7V”字样。

(1)如果把5C的正电荷从1.5V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把2C的正电荷从3.7V的手机电池的负极移到正极呢?(2)是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?

要点提示(1)5C的正电荷从1.5V干电池的负极移到正极,电势能增加了7.5J,非静电力做功7.5J;2C的正电荷从3.7V手机电池的负极移到正极,电势能增加了7.4J,非静电力做功7.4J。(2)不是,非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关。