高中物理第4章探究闭合电路欧姆定律4.1探究闭合电路欧姆定律学案沪科版选修3_1

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1、4.1　探究闭合电路欧姆定律学习目标重点难点1．知道外电路、内电路，记住电动势等于内外电路电势降落之和。2．掌握电动势的概念及表达式。了解电池内部能量的转化过程和生活中的电池。3．理解闭合电路的欧姆定律的内容，掌握其表达式。4．会分析动态电路问题。重点：电动势的概念，闭合电路欧姆定律的理解和应用。难点：电动势的概念，动态电路的分析。1．测量闭合电路的路端电压和内电压(1)部分电路、全电路通常，我们把不涉及电源的电路叫做部分电路，把含有电源的闭合电路叫做全电路。(2)路端电压：外电路两端(电源两极间)的电压叫做路端电压。可以用多用电表的电压挡直接测量，

2、实验表明，无负载电的测量值大于有负载时的测量值。(3)内电压：电源内电阻上的电压称为内电压。2．电动势(1)定义：在电源内部非静电力移送电荷所做的功跟被移送电荷量的比值，叫做电源的电动势。(2)公式：E＝。(3)单位：国际单位制中，伏特，符号V。同电压的单位。(4)标量：只有大小的物理量，但电源有正负极。(5)物理意义：电源电动势是描述电源将其他形式的能转换为电能本领大小的物理量。它是电源的特征量，跟电源的体积和外电路无关。预习交流1电动势和电压的单位相同，二者又有何区别？答案：电动势与电压是两个截然不同的物理量，不能混淆。电动势是相对电源而言的，它

3、描述移动单位电荷时非静电力做功的多少，即移送1C电荷时其他形式的能转化为电能的多少。电压是对某一段电路而言的，它描述在这段电路中移送单位电荷时电场力做功的多少，即移送1C电荷时电能转化为其他形式能的多少。3．闭合电路欧姆定律(1)在闭合电路中，电源电动势等于闭合电路内、外电压之和，公式：E＝U外＋U内。(2)闭合电路欧姆定律：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中的内、外电阻之和成反比。公式：I＝。预习交流2物理学中将电源两极间电压始终不变的电源称为恒压源，从闭合电路欧姆定律的变形式(E＝U外＋U内＝IR＋Ir)分析，什么样的电源可看

4、成恒压电源？答案：电源的内电阻r远小于外电阻R时，其路端电压等于电源电动势，这种电源即可看成恒定电流。一、电动势(1)在物理学上，该如何描述电源的非静电力做功本领的？(2)电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，电动势和电势差的物理意义有何不同呢？答案：(1)任何两个电源都有两个电极，其中电势高的叫正极，电势低的叫负极。在电源内部，必须把正电荷从负极移送到正极，这显然不可能是电场力的作用所能实现的。在各种电源内部，存在着某种跟静电力本质不同的作用驱使电荷运动，不同的电源产生这种作用的原因不同，物理学中将这些作用称作非静电力。在电源内部，非静电力将正电

5、荷从负极移送到正极的过程中，要克服电场力做功，就要不断消耗电源本身的能量。对于同一电源来说，非静电力把一定电荷量的正电荷从负极移送到正极所做的功是一定的；但对不同种的电压来说，把同样多的正电荷从负极移送到正极所做的功一般是不同的。在移送相等电荷量的情况下，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越大，电动势就是描述电源这种本领的物理量。(2)电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。它由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路无关。电动势在数值上等于非静电力在电源内部将1C的正电荷由负极移送到正极所做的功。电势差是反映电

6、场的能的性质的物理量，它的大小只与电场本身有关，与移动电荷的电性、电荷量无关。电势差在数值上等于在电场中移动1C的电荷静电力所做的功。可见，电源的电动势与电势差虽然单位都是伏特，但其物理意义不同，电动势对应着非静电力做功，电势差对应着静电力做功。关于电动势E的说法中正确的是(　　)。A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同答案：BC解析：电动

7、势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领的物理量。电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B、C。(1)电动势是用比值定义的物理量，由电源中非静电力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量q和所做的功W无关，跟电源的体积、外电路也无关。(2)电动势是电源的专有名词，而电压、电势差等指外电路。(3)电动势的定义有以下几种说法：电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势等于断路时的路端电压；电动势等于内、外电压之和等。(4)电动势越大，表明每移动1C电荷，电源

8、可把更多的其他形式的能量转化为电能，而不表明电源容量大。二、闭合电路欧姆定律(1)在闭合电路中，内、外电压间