人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律教课ppt课件

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(1)闭合电路及闭合电路欧姆定律．(2)路端电压、内电压、负载概念．
会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系，并能进行相关的电路分析和计算．
在对闭合电路中能量转化定量分析的基础上推导出闭合电路的欧姆定律．
(1)认识电源对生产、生活的作用．(2)结合生活实际，分析负载变化引起的电路各物理量的变化.
给这个灯泡再并联同种灯泡，该灯泡的亮度如何变化？
不同的电源对电路提供的能量一样吗？与哪些因素有关呢？
在干电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；
在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。
电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
抽水机增加水的重力势能
不同的电源非静电力做功的本领不同,使单位正电荷所增加的电势能不同。
那么，电源的这种能力是怎么来的呢？
（1）定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。
数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（W：非静电力做的功 q：电荷量）
（3）单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C
（4）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小。
（5）电动势是一个有方向的标量，方向在电源的内部，由电源的负极指向电源的正极。
（6）特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路均无关。
干电池电动势是1.5V的物理意义是什么？
表示非静电力把1C正电荷从电源负极搬到正极所做的功是1.5J。
3.电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量。 单位：安·时(A·h) 毫安·时(mA·h)
2.电源的内阻:电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻,用符号r表示。
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电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领
非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领
在外电路中，电流方向由正极流向负极。 在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向由负极流向正极。
内电路与外电路中的总电流是相同的。
（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。
（2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”(BC 和DA为化学反应层)。
外电路电阻称为外电阻，用R表示；内电路电阻称为内电阻，用r表示；
对于闭合电路来说，内、外电路都会出现电势降低，电势能减少。那么，电流I跟电源电动势E即内阻r、外电路电阻R之间会有怎样的关系呢？
W非静电力=qE=IEt
1.合上开关，电路中有电流的同时伴随能量的转化，在时间t内，有多少化学能转化为电能？
3.电流流经内电阻r时，在时间t内转化的内能？
2.电流流经外电阻R时，在时间t内转化的内能？
外电路产生电热为：Q外=I2Rt
内电路产生电热为：Q内=I2Rt
以上各能量之间有什么关系？
根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。
IEt=I2Rt+I2rt
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，这个结论叫作闭合电路欧姆定律。
适用范围：外电路为纯电阻的电路
U外=IR是外电路上总的电势降落；
U内=Ir是内电路上总的电势降落；
电源电动势等于内外电路电势降落之和。
外电路中的用电器叫负载，外电路的电势降落叫路端电压。
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电路中电源电动势E和内阻r是一定的，根据“越并越小”，可知路端总电阻减少。
根据 可知，电流增加。
再根据U=E－Ir 可知，路端电压减少，所以变暗。
一般不允许外电路短路。
在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小。
(1)图像的函数表达式
②在横轴上的截距表示电源的短路电流
③图像斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害。
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E。
路端电压U随电流I变化的图像
1.a为电源的U-I图像，b为外电阻的U-I 图像；2.a的斜率的绝对值表示内阻大小；b的斜率表示外电阻的大小；3.a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；4.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;5.交点和原点之间的矩形UMOI的面积表示电源的输出功率；
电源的输出电流与外电路电阻关系:
电源的路端电压与外电路电阻的关系:
1．电源提供的功率：
2．电源的输出功率：
3．电源内阻上的热功率：
对纯电阻电路,电源的效率为:
5.电源最大输出功率：
输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外
（外电阻为纯电阻电路）
当R=r时,电源输出功率最大,但效率只有百分之五十。
1.动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
2.动态电路分析的两种常用方法
“串反并同”1.“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;
2.“并同”是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
1.在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)。
2.理想电压表可认为是断路，理想电流表可认为是短路。
《思维导图·电势能和电势》
电动势：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。
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。
1.如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V。则该电源的电动势和内电阻分别为多少?
E=1.5Vr=0.2Ω