教科版物理必修第三册精品课件 第二章 6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律.ppt

6.电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律第二章

内容索引010203自主预习新知导学合作探究释疑解惑随堂练习

课标定位素养阐释1.知道什么是电源、非静电力做功。2.知道什么是电动势、电源的内阻。3.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算。1.了解内电路、外电路,知道电动势与内、外电压的关系,形成物理观念。2.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,培养逻辑思维能力,形成科学思维。

自主预习新知导学

一、电源电动势和内电阻1.非静电力的作用:把正电荷从负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加。2.电源(1)定义:所有能提供电能的装置。(2)能量转化:在电源内部,非静电力做正功,其他形式的能转化为电势能;在电源外部,电场力做正功,电势能转化为其他形式的能。

3.电容器放电过程瞬间完成,不会形成持续电流,而干电池可使电路中保持持续的电流,为什么?提示:电容器放电过程中正、负电荷中和,放电电流瞬间消失,不能在电路中形成持续的电流;而干电池内部能够通过非静电力的作用维持电池两极电势差不变,使电路中保持持续的电流,这正是干电池内部非静电力作用的结果。

4.电动势(1)电动势概念:非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极所做的功W非与电荷量q的比。(2)电动势定义式:E=,单位为伏特(V)。(3)电动势物理意义:表征电源内非静电力做功本领的物理量。(4)电动势决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。

5.内阻:在闭合电路的内电路部分,即电源内部也存在电阻,我们称为内电阻,简称内阻。6.在时间t内,外电路和内电路产生的焦耳热各是多少?电源非静电力做功是多少?它们之间有怎样的关系?提示:Q外=I2Rt,Q内=I2rt,W非=EIt。根据能量守恒定律有EIt=I2Rt+I2rt。

二、闭合电路欧姆定律1.闭合电路的组成(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路。(2)内电路:电源内部的电路叫内电路。(3)外电路:电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻。

2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:在外电路只接有电阻元件的情况下,通过闭合电路的电流大小跟电源的电动势成正比,跟内外电阻之和成反比。(2)表达式:I=。(3)适用条件:外电路为纯电阻电路。3.闭合电路的欧姆定律的有三种表达形式,分别是I=、E=IR+Ir和E=U外+U内。三种表达形式的适用范围是否相同?提示:不相同。I=、E=IR+Ir只适用于外电路是纯电阻的电路,E=U外+U内适用于任何电路。

三、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式U=E-Ir。2.路端电压随外电阻的变化规律

【思考讨论】1.判断下列说法的正误。(1)所有的电源,均是将化学能转化为电势能的装置。()(2)电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比。()(3)E=只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小由电源中非静电力的特性决定。()(4)E=U+Ir适用于任何电路。()(5)在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大。()(6)电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零。()(7)外电路短路时,电路中的电流无穷大。()××√√√××

2.何为路端电压?路端电压与外电阻有怎样的关系?提示:路端电压即外电路两端的电压,也就是电源的正、负极之间的电压。把U内=Ir代入E=U+U内,得U=E-U内=E-Ir,当外电阻R增大时,根据I=可知电流I减小(E和r为定值),内电压Ir减小,根据U=E-Ir可知路端电压U增大。当外电阻R减小时,路端电压U减小。

3.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,理想电压表测得电源两端电压为1.8V,则电源的内阻为Ω。?答案:1

合作探究释疑解惑

知识点一电源电动势和内电阻问题引领观察这幅图片,思考并回答下列问题:(1)在电池内部,正电荷向电池的哪一极流动?负电荷向电池的哪一极流动?(2)在电池内部,电荷移动过程中的动力是电场力吗?(3)在电池内部,电荷移动过程中非静电力做正功还是做负功?

提示:(1)在电池内部,正电荷向电池的正极流动,负电荷向电池的负极流动。(2)在电池内部,电荷移动过程中的动力是非静电力。(3)正功。

归纳提升1.E=是电动势的定义式而不是决定式,E的大小与W和q无关,是由电源自身的性质决定的;电动势不同,表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同。2.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。3.电动势是标量