高中物理《闭合电路欧姆定律》教案8 新人教版选修3-1

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1、课题：§12.2闭合电路欧姆定律教学目的：1、了解电动势的概念、物理意义和测量方法2、能区分内电路、外电路和全电路，理解内电阻、外电阻，知道内电压、外电压和电动势三者的关系3、理解闭合电路欧姆定律及其公式4、能用闭合电路欧姆定律解决相关物理问题教学重点：内电路、外电路和全电路概念；闭合电路欧姆定律及其公式教学难点：电动势的概念、内电压与路端电压的意义教具：干电池（1号、2号和5号）、铅蓄电池、滑动变阻器、小灯泡、电压表和电流表、导线和开关教学过程：在初中物理中我们就已经了解到，只有当电源、用电器和导线组成闭合电路(图13－5)时，才能形成电流．这一节就要把闭合电路作为整体来研究．下面我们就

2、从电源开始研究。一、电源：⒈定义：能够持续地把其它形式的能转化为电能的装置。注意：电源并不创造能量，也不创造电荷。⒉电源的作用：电源能在导体（或电路）两端保持一定的电压。电源有保持两极间有一定电压的作用，且不同种类的电源，保持两极间有一定电压的本领不同．例如：干电池可保持正、负极之间有1．5V的电压；常用的蓄电池可保持两极间有2．0V的电压．电源两极间的电压大小是由电源本身的性质决定的，为了表征电源这种特性，物理学中引入了电动势的概念。⒊电动势（E）⑴电动势：理论证明，电源电动势数值上等于没有接入外电路时两极间的电压。⑵单位：伏特（V）。电动势是电源的一个重要参数。电源上都要标示电源的电动

3、势。例：一节蓄电池（氧化铝、铅版、稀硫酸等构成）：2V；一节干电池（l号、5号、7号）（锌、碳棒、氯化铵、二氧化锰等构成）：1．5V。⑶电动势的物理意义：是描述电源能把其他形式的能量转化为电能的本领。电动势的大小完全由电源自身因素决定，与电路无关。⑷电动势的测量：可以直接用伏特表去测量。但是：a、显然是不准确的；b、但可以作为一个粗略的测量手段；c、为了准确测量，我们还要另想办法衡量电源的参量除了电动势之外，还有一个——⒋内电阻：当电流流过用电器，根据电荷守恒，它也要流过电源内部，而电源的内部也会受到一定的阻碍作用，这种阻碍称之为内电阻，或内阻，用r表示。小结：电动势和内阻是衡量电源性能的

4、两个基本参量，它们是基本不变的。如果供电时间过长，或电源闲置过久，它们也会发生改变：E会变小，r会变大。由于内部也要阻碍电流，也就要消耗电能，所以，我们也把电源内部的这种运行叫做内电路，相对的，我们原来接触的只有用电器的电路就是外电路。如果把内电路和外电路合起来，就叫全电路或闭合电路。二、闭合电路闭合电路由两部分组成：⒈闭合电路：⑴内电路：电源内部的电路。内电路有内电阻，内电阻上有内电压。⑵外电路：电源外部的电路。电源外部的总电阻即为外电阻，其两端电压叫外电压，通常叫路端电压。⒉内、外电路的关系：内电路和外电路的关系是串联关系。因此，我们可以把电源看作是一个理想电源（不考虑内电阻）和一个阻

5、值为电源内阻的电阻串联。在闭合电路中，电流流过电阻时电势要降落，在电阻两端出现电压。电势在内、外电阻上都有降落。所以在内、外电阻上都会产生电压。设在内电阻上产生的电压为U内，在外电阻上产生的电压为U外。则在整个闭合电路上电势降落的值为U外十U内。而电源的作用就是将降落的电势再升高到原有状态，在电源内部，由负极到正极，电势升高的数值即为电源的电动势E。类比：电源和滑梯。通过以上分析可以得出——⒊电动势和外电压、内电压的关系：E=U外十U内。为了方便起见，我们将电源做一个处理，将它看成一个理想电源（没有内需或内耗的工厂）和一个内阻的串联，电路就成为图3所示的情形——设电路中的总电流为I，则U内

6、=Ir，Uw外=IR，因为：E=U外十U内，所以，E=IR+Ir，此式表示，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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。三、闭合电路欧姆定律⒈内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比。⒉表达式：I=。常用变形式U外＝E－Ir。注意：①公式中各个字母的含义。②公式I=只适用于外电路为纯电阻的闭合电路；公式U外＝E－Ir除适用于外电路为纯电阻的闭合电路外，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路。③注意：公式I＝的研究对象是包含线性元件、电源在内的闭合电路，而公式I＝的研究对象是线性元件和不包含电动势的部分电路。

7、使用时要注意分清。例1：电源的电动势为2.0V，外电路的电阻为9.0Ω，测得电源两极间的电压为1.8V．求电源的内阻．分析：电源两极间的电势差就是外电阻上的电势差U外，本题中可以简单地用U表示．已知U和外电阻R，由部分电路欧姆定律可以求出电路中的电流．已知电源的电动势E，再应用闭合电路的欧姆定律就可以得到电源的内阻了．解：对于外电路，应用部分电路的欧姆定律，可以求出电路中的电流由I=解出r并代入数值，得电源的内阻是1Ω．