物理闭合电路的欧姆定律教学演示课件ppt

这是一份物理闭合电路的欧姆定律教学演示课件ppt，共16页。PPT课件主要包含了学习目标，课前知识梳理，非静电力，电源本身的性质，电源内部，电源外部，电动势，外电路的电阻之和，E－Ir，课堂深度探究等内容，欢迎下载使用。
1．能识别常见的电路元器件，知道电路是如何组成的，了解常见元器件在电路中的作用．　2.知道电源是提供电能的装置，通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能．　3.理解电动势的概念，知道公式中各物理量的含义和单位．　4.通过闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用．理解内、外电路的能量转化．　5.理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路的欧姆定律．
一、识别几种常见元器件1．电阻器(1)分类：阻值固定的电阻器和阻值可变的电阻器两类．阻值固定的变阻器：碳膜电阻、绕线电阻、熔断电阻等．阻值可变的变阻器：电位器、滑动变阻器和电阻箱等．
(2)表示：电阻器用字母“R”及符号“ ”表示．
2．电感器(1)作用：由绝缘导线绕成，通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中．
3．二极管(1)分类：整流二极管、检波二极管、开关二极管．(2)作用：只允许电流由单一方向通过，反向时阻断．
二、电路1．电路：通过金属导线将电阻器、电感器、电容器等元器件连接组成闭合回路，当输入端接入电源时，电子会在闭合回路中循环流动，这个闭合回路称为电路，电路是电流所流经的路径．2．电路图：用物理电学标准化的符号表示电路中的元器件，并把它们连接起来，形成电路图．
三、常见元器件在电路中的作用1．电感器：通直流阻交流，还具有电感性，能建立磁场储存磁场能．2．电容器：通交流隔直流，也可作为储能元器件．3．电阻器：调节电路中的电流和电压．4．二极管：可作为各种逻辑电路的开关，或对高频交流电路进行滤波整流等．
四、电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路．2．电源(1)非静电力的作用：把正电荷从______搬运到______的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能______．(2)电源概念：电源是通过____________做功把其他形式的能转化为______的装置．
3．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量．(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势，用E表示，即E＝___．(3)单位：与电势、电压的单位______，为______．(4)大小的决定因素：只取决于_____________________，与电源的体积无关，也与外电路无关．
五、研究闭合电路欧姆定律1．闭合电路的组成(1)内电路：如图所示，____________的电路叫内电路，内电路上的电阻叫内阻．在内电路中，电流从电势低的负极流向电势高的正极．
(2)外电路：____________的电路叫外电路，外电路上的电阻称为外电阻，在外电路中，电流由电势高的正极流向电势低的负极，沿电流方向电势降低．
2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流与电源的_________成正比，与______________________________成反比．
(3)表达式也可以写为：E＝U外＋U内，即电源的电动势等于内、外电路电压之和．
六、路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U＝______．
判断下列说法是否正确．(1)二极管具有单向导电、反向阻断的特性．(　　)(2)电容器具有“通直流阻交流”的作用．(　　)(3)电路中必须有电源，电子才会在闭合回路中循环流动．(　　)(4)电感器能储存电场能，是储能元器件．(　　)(5)不同的电源，非静电力做功的本领不同，因而电源的电动势不同．(　　)(6)E＝U＋Ir适用于任何电路．(　　)(7)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.(　　)(8)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(　　)
日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
(1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？[提示]　电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J；电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J.(2)是不是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就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？[提示]　不是，可以用非静电力做的功与移动的电荷量的比值来反映非静电力做功的本领．
　　　(2024·广东清远校联考期中)下列关于电压、电动势的说法正确的是(　　)A．电源的电动势与外部电路有关B．电压与电动势的单位都是伏特，路端电压即为电动势C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强D．在电源内部非静电力做功越多，电动势越大
[解析]　电动势是电源自身的属性，与外电路无关，故A错误；电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故B错误；电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，故C正确；电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，非静电力把单位正电荷从负极移到正极做功越多，则电动势越大，故D错误．
　　　铅蓄电池的电动势为2 V，内阻不为零，以下说法正确的是(　　)A．铅蓄电池每秒能把2 J的化学能转变为电能B．电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池对外输出的电能为2 JC．电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池内部非静电力做功为2 JD．该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比电动势为1.5 V的干电池弱
[解析]　电动势是描述电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量，由于铅蓄电池的电动势为2 V，则铅蓄电池把其他形式能转化成电能的本领比一节干电池(电动势是1.5 V)的本领强，电路中每通过1 C电荷量时，铅蓄电池内部非静电力做功W＝qE电＝2 J，即电路中每通过1 C电荷量时，铅蓄电池将2 J的化学能转化成电能，但由于内阻不为零，所以铅蓄电池对外输出的电能小于2 J，故A、B、D错误，C正确．
知识点二　闭合电路欧姆定律的应用
闭合电路的组成(纯电阻电路)如图所示． (1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？[提示]　在外电路，沿电流方向电势降低；在内电路，沿电流方向电势升高．
(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内电源非静电力做多少功？内外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？[提示]　EIt、I2rt、I2Rt、EIt＝I2rt＋I2Rt.(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？
1．电路中的电势如图甲所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，如图乙所示，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．U外＝U1＋U2＋U3U外＝IR1＋IR2＋IR3＝IR外U内＝Ir
　　　如图所示的电路中， 电源的电动势E＝3.0 V，内电阻r＝0.5 Ω，电阻R＝0.5 Ω， 不计电路中的其他电阻，闭合开关S，电流表A的示数为(　　)A．3.0 A　　　　　　　B．6.0 AC．2.0 A D．1.0 A
　　　(2024·深圳市期中)某电动车公司为了测定电池的电动势和内阻，测试装置的电路图如图所示，其中R1＝8 Ω，R2＝2 Ω.当开关处于位置1时，电流表示数I1＝0.2 A，当开关处于位置2时，电流表示数I2＝0.5 A．求电源的电动势E和内阻r.[解析]　由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于位置1时E＝I1(R1＋r)开关处于位置2时E＝I2(R2＋r)联立解得E＝2 V，r＝2 Ω.[答案]　2 V　2 Ω
　　　(2025·惠州期中)某兴趣小组为了测量一手机电池的电动势和内阻，采用如图所示的电路，R1＝3 Ω，R2＝4 Ω.当开关K闭合时，电压表示数为3.2 V，当开关K断开时，电压表示数为3.5 V，求该手机电池的电动势和内电阻．
[答案]　4.0 V　1.0 Ω
知识点三　路端电压与负载的关系
2．路端电压与电流的关系图像：由U外＝E－Ir可知，U外－I图像是一条斜向下的直线，如图所示．
角度1　对路端电压的理解　　　电源电动势为E、内阻为r，向可变电阻R供电．关于路端电压，下列说法正确的是(　　)A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
[解析]　此电路为闭合电路，应使用闭合电路欧姆定律分析，不能使用部分电路欧姆定律分析．根据U＝E－Ir可知，当I增大时，内电压Ir增大，路端电压减小，所以A、B、C错误，D正确．
角度2　U外－I图像的理解和应用 　　(2025·佛山月考)如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻丝的U－I图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法不正确的是(　　) A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻丝的电阻为1 ΩC．电路的路端电压为2 VD．电路中的电流为3 A
　　　如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的．求：
(1)定值电阻R2的阻值；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
[答案]　300 Ω 　
(3)电源的电动势和内阻．[解析]　由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir将题图乙中A、B两点的电压和电流代入得E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r解得E＝20 V，r＝20 Ω.[答案]　20 V　20 Ω
1．(电源和电动势)下列关于电源电动势的说法正确的是(　　)A．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷C．在电源内部，电流的方向是从正极流向负极D．干电池的电动势为1.5 V，表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能
2．(闭合电路欧姆定律的应用)(2025·广州期中)如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω.断开S后，理想电压表的读数为1.5 V；闭合S后，理想电压表的读数为1.2 V，则电源的内阻r为(　　) A．0.4 Ω　　　　　　　B．0.5 ΩC．1 Ω D．2 Ω
4．(闭合电路欧姆定律)如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝4 Ω，电阻R2＝24 Ω，当开关S断开时，理想电流表的示数为0.5 A，理想电压表的示数为6 V，求：