高中物理 第12章 电能 电能守恒定律 2 闭合电路的欧姆定律教案 新人教版必修第三册-新人教版高二第三册物理教案VIP免费

2．闭合电路的欧姆定律[学习目标]1.理解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。2.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律。(重点)3.理解内、外电压，理解闭合电路的欧姆定律(重点)4.会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系，会进行相关的电路分析和计算。(难点)一、电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。3．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。4．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。(3)定义式：E＝。(4)单位：伏特，符号是V。二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1．部分电路欧姆定律：I＝。2．内电阻：电源内电路中的电阻。3．闭合电路中的能量转化：如图所示，A为电源正极，B为电源负极，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。4．闭合电路的欧姆定律(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。(2)表达式：I＝。(3)常见的变形公式：E＝U外＋U内。三、路端电压与负载的关系1．负载：外电路中的用电器。2．路端电压：外电路的电势降落。3．路端电压与电流的关系(1)公式：U＝E－Ir。(2)结论：①外电阻R减小→I增大→U减小。②外电路断路→I＝0→U＝E。③外电路短路→I＝→U＝0。(3)电源的UI图像1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)非静电力做功，可以使正电荷在电源内部由负极移动到正极。(√)(2)电动势越大，闭合电路的电流就越大。(×)(3)电源的内阻越大，闭合电路的电流就越小。(×)(4)电源一定时，负载电阻越大，电流越小。(√)(5)电源发生短路时，电流为无穷大。(×)(6)外电路断路时，电源两端的电压就是电源电动势。(×)2．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此()A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压C[电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误，C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。]3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40VD[电源电动势为0.8V，根据I短＝，解得r＝＝20Ω，所以U＝E＝0.4V，D正确。]对电动势的理解1．概念理解(1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。(2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动势在数值上等于非静电力将1C正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功，也就是1C的正电荷所增加的电势能。(3)电动势是标量，电源内部电流的方向，由电源负极指向正极。(4)公式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，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同，例如，蓄电池的电动势为2V，表明在蓄电池内移送1C的电荷时，可以将2J的化学能转化为电能。2．电动势与电压的对比物理量电动势E电压U物理意义非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质定义式E＝，W为非静电力做的功U＝，W为电场力做的功单位伏特(V)伏特(V)联系电动势等于电源未接入电路时两极间的电压3.电源的连接(1)n个完全相同的电源串联：电源的总电动势E总＝nE，电源的总内阻r总＝nr。(2)n个完全相同的电源并联：电源的总电动势E总＝E，电源的总内阻r总＝。【例1】铅蓄电池的电动势为2V，一节干电池的电动势为1.5V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A。试求两个电路都工作20s时间，电源所消...