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《2020_2021学年新教材高中物理第4章闭合电路欧姆定律与科学用电1闭合电路欧姆定律学案鲁科版必修320210319221.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1节 闭合电路欧姆定律必备知识·自主学习一、电动势干电池的电压是1.5V,学生用的蓄电池的电压是2V,是指没有接入电路时电池两极间的电压,这两种电源两极的电压不同。(1)电源在电路中的作用是什么?(2)电源把其他形式的能转化为电能的本领相同吗?提示:(1)电源在电路中是电能的提供者,它负责把其他形式的能转化为电能。(2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领不同。在物理学中,用电动势这个物理量来表征电源的这一特性。电动势越大,电源将其他形式的能转化为电能的本领越大。1.电源:电源是电路中电能的提供者
2、。常见的电源是干电池、蓄电池和发电机。2.电动势:(1)物理意义:电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。(2)大小:在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。-21-(3)符号和单位:电源电动势用符号E表示,单位为伏特,单位符号为V。3.内、外电路的能量转化:(1)能量转化:在外电路中,电场力对电荷做正功,将电荷减少的电势能转化为其他形式的能。电源内部非静电力将正电荷由负极搬到正极,电荷的电势能增加。(2)大小关系:电动势在数值上等于单位电量的正电荷由负极移到正极非静电力所做的
3、功。二、闭合电路欧姆定律 如图(a)所示在内、外电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?对应(b)图分析电路中各部分电势各变化了多少。提示:在外电路中沿电流方向电势降低;在内电路中沿电流方向电势升高。在闭合电路中,内、外电路电势的降落U外+U内等于电源内部电势的升高。1.内、外电路:在外电路中,电流由正极流向负极,在外电阻上沿电流方向电势降低;在电源内部电流由负极到正极,电势升高。2.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。(2)公式:I=,适用
4、于纯电阻电路。(3)变形公式:E=U外+U内或U=E-Ir,适用于任何闭合电路。三、路端电压与外电阻的关系-21- 为什么电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压?提示:当电源没有接入外电路时,电源中的电流等于零,此时内电压等于零,所以这时的路端电压在数值上等于电源电动势。1.路端电压与电流的关系:(1)表达式:U=E-Ir。(2)图像(U-I图像):如图所示为一条倾斜的直线。该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内电阻。2.路端电压与外电阻的关系:(1)当外电阻R增大
5、时,由I=可知电流I减小,内电压Ir减小,由U=E-Ir可知路端电压U增大。(2)当外电阻R减小时,由I=可知电流I增大,内电压Ir增大,由U=E-Ir可知路端电压U减小。(3)两种特殊情况:当外电路断开时,电流I变为0,U=E。即断路时的路端电压等于电源电动势。当电源短路时,外电阻R=0,此时I=。 (1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱。(×)(2)电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关。(√)(3)闭合电路中外电阻越大,路端电压越大。(√)-21
6、-(4)外电阻变化可以引起内电压的变化,从而引起内电阻的变化。(×)(5)电源断路时,电流为零,所以路端电压也为零。(×)关键能力·合作学习 知识点一 电动势与电压1.电动势的理解:(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。(2)电动势是标量,但有方向,物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极,即电源内部电流的方向。(3)电源的内部也有电阻(即内电阻),当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)。2.电动势与电压的区别与联系:电动势电 压物理意义不同表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领表示电
7、场力做功将电能转化为其他形式的能的本领数值大小不同数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功-21-决定因素不同由电源本身决定由电源、导体的电阻及导体的连接方式决定联 系电路闭合:E=U内+U外;电路断开:E=U外 有同学认为电源的电动势实质上就是电源两极之间的电压,电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压。这种说法对吗?试总结分析。提示:不对。电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,而电压是电场
8、中两点间的电势之差。当电源开路时,电源两极之间的电压在数值上等于电源的电动势。【典例】有关电压与电动势的说法中正确的是( )A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势就是电源两极间的电压C.电动势公式E=中的W与电压U=中的W是一样的,都是电场力做的功D.电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别【解析】选D。只有电路断路时,电动势才等于电源两端的电压值,对于E=及U=,前者表示非静电力做的功;后者表示电场力做的
