第2节　闭合电路的欧姆定律 学案

中小学教育资源及组卷应用平台 第2节　闭合电路的欧姆定律(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 理解闭合电路的欧姆定律。 学考 层级 1.理解电动势的概念。 2.会根据能量守恒定律推导闭合电路的欧姆定律。 3.了解内、外电路，理解闭合电路的欧姆定律。 选考 层级 1.能根据闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系，会进行相关的电路分析和计算。 2.知道欧姆表测量电阻的原理。 一、电动势 1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。 2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。 3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 4．电动势 (1)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。 (2)定义式：E＝。 (3)单位：电动势的单位是伏特(V)。 (4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，与外电路无关。 　　　电动势是反映电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量，由电源本身决定。 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．部分电路欧姆定律：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。即I＝。 2．电流的方向：电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，在外电路中，沿电流方向电势降低。 3．电源的内电阻：电源内电路的电阻，简称内阻。 4．闭合电路中能量的转化情况 电源的非静电力做功：W＝Eq＝EIt 在外电路中电能转化为内能：Q外＝I2Rt 电流通过内阻r时，在内电路中电能转化为内能：Q内＝I2rt 由能量守恒定律得：W＝Q外＋Q内 即：EIt＝I2Rt＋I2rt，E＝IR＋Ir。 5．闭合电路的欧姆定律：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。即I＝。 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。 2．路端电压：外电路的电势降落。 3．路端电压与电流的关系式：U＝E－Ir。 4．电源的U－I图像： ,[微情境·大道理] 1．(1)有同学认为，电源电动势的大小与内、外电路都有关系，因此在不同的电路中，电源的电动势不同。这种说法正确吗？ 提示：不正确，电源的电动势由电源中非静电力的特性决定，与外电路无关。 (2)电源中非静电力的作用是什么？ 提示：在电源中，非静电力做功，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加，从而把其他形式的能转化为电势能。 2．如图为闭合电路中的电势变化情况的示意图，试说明哪部分是外电路、内电路，电势是如何变化的？电源电动势为多大？ 提示：从A直接到B为外电路，电势逐渐降低；从B到C到A为内电路，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化学反应层；电源电动势为BC＋DA。 3．如图所示，为一闭合电路，请对以下结论作出判断。 (1)在闭合电路中沿着电流的方向电势一定降低。(×) 　(2)闭合电路中电流与内、外电路电阻之和成反比。(√) (3)外电路短路时，电路中的电流无穷大。(×) (4)电源断路时，电流为零，路端电压也为零。(×) 强化点(一)　电动势 任务驱动　 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。 　　标有“1.5 V”的干电池　　　　标有“3.7 V”的手机电池 如果把1 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1 C的正电荷从3.7 V手机电池的负极移到正极呢？哪个电池做功的本领大？ 提示：把1 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电势能增加了1.5 J，非静电力做功1.5 J；从3.7 V手机电池的负极移到正极，电势能增加了3.7 J，非静电力做功3.7 J。3.7 V手机电池做功的本领大。 [ ... ...