14.6闭合电路欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。
（2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。
2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。
在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。
再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。
根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。
解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。
A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。
故选AD。
点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
闭合电路的欧姆定律
1.3
1.2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
1.1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
甲
乙
由于r一般很小，得到的图线斜率的 绝对值就较小。为了使测量结果准确， 可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得。
注意事项：
1.本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻 值最大位置处 2.使用旧电池好，这样路端电压变化明显，实 验误差小 3.为了不使通过电源的电流时间太长读数要快， 读完立即断开。 4.要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围 要大一些 5.画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开 始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始 （但横坐标必须从0开始)但这时图线与横轴的 交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍 为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
（物理学家欧姆)
一、闭合电路
1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。 外电路
闭合电路
内电路
外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路. 内电路:电源内部是内电路.
探究：闭合电路 中的电流I和哪些 因素有关
U I R
外电路
I A
R S
B
部分电路 I= U/R
内电路 E r 闭合(全)电路
二、闭合电路欧姆定律
E=1.5V， r =0.2Ω
实验四：测电源电动势和内电阻
实验四 测定电源电动势和内电阻 一、实验目的
1.测定电池的电动势和内阻 2.掌握利用图像处理数据得到结论的方法
二、实验原理
1.闭合电路欧姆定律
R
E U Ir
闭合电路欧姆定律全解
5讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律 (1)内、外电路①内电路：电源两极（不含两极）以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等．内电路的电阻叫做内电阻．②外电路：电源两极，包括用电器和导线等．外电路的电阻叫做外电阻． (2) 闭合电路的欧姆定律①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/（R+r ）②由E ＝U ＋Ir 可知，电源电势能等于内外压降之和；③适用条件：纯电阻电路 (3)路端电压跟负载的关系 ①路端电压：根据U ＝IR ＝ER/（R ＋r ）＝E/(1+r/R)可知，当R 增大时，U 增大；当R 减小时，U 减小。
表示为U －R 图象如右 ②U 一I 关系图由闭合电路欧姆定律知：U ＝E －Ir , 路端电压随着电路中电流的增大而减小； U 一I 关系图线如图示当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电动势E ；当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距I 短=E/r 为短路电流；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻． (4).闭合电路的输出功率①功率关系：P 总=EI=U 外I 十U 内I= UI ＋I 2r ，②电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI －I 2r 2224E E r I r r ⎡⎤=--+⎣⎦当2EI r=时,电源的输出功率最大，24m EP r=③电源的输出功率与外电路电阻的关系:()2224E P I R R r rR==-+出当R ＝r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大, 24m EP r=由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R l 和R 2，不难证明r =R<r 时，若R 增大，则P 出增大；当R>r 时，若R 增大，则P 出减小．应注意:对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小④电源的供电效率 100%100%100%U P R P E R rη=⨯=⨯=⨯+外出总【例1】如图所示，电压表 V l 、V 2串联接入电路中时，示数分别为8 V 和4 V ，当电压表V 2接入电路中时，如图（2）所示，示数为 10 V ，求电源的电动势为多少？解析：当两电压表接入电路时，电路中的电流强度为I l ，当一个电压表接入电路时，电路中的电流强度为I 2，则由图可知I 1=（E 一12）／r= 4／R v2……①I 2=（E －10）／r ＝10／R v2……② （l ）÷（2）后得（E 一12）/（E －10）=4／10 解得 E ＝ 13．3 V点评：还可以根据串联电路的电压分配与电阻成正比列出关系式．（E 一12）／4=r ／R v2和（E －10）／10=r ／R v2，等量代换后，即得E ＝13．3V .【例2】 如图所示，RB = 4Ω，A 、C 、D 是额定电压和额定功率均相同的三个用电器、电源内阻是l Ω．S 闭合后，当变阻器的电阻调为5Ω时，各用电器均正常工作．（1）S 断开后，若仍要各用电器正常工作，变阻器电阻R 应调为多少？ （2）S 闭合和断开时， R B 上的电功率之比P B ∶P B /=？变阻器上消耗的功率之比 P ∶ P /=？解析：（1）在图所示的电路中，A 、C 、D 三个用电器是并联的，且正常工作，其额定功率相等，说明三个用电器的电流均相等，设每个用电器的额定电流为I ， 若S 闭合，有3I ＝（E －U ）／（R B ＋R ＋r ）………① 若 S 断开，则有2I ＝（E －U ）／（R B ＋R x ＋r ）………② 由①、②解得R x = 10Ω（2）在 S 闭合和断开两种情况下，电阻R B 上消耗的电功率之比应为其通过电流的平方比 P B ∶P B /=（3I ／2I ）2=9／4，变阻器上消耗的功率应等于通过的电流平方与电阻乘积之比 P ∶ P /=（3I ／2I ）2×（R ／R x ）＝9／8【例3】在图电路中，直流发电机E=250V ，r ＝3Ω,R 1＝R 2=1Ω，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为 200V ，额定功率为1000W ，其它电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化．问：（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？ （2）当接通几只电热器时，发电机输出功率最大？ （3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？（4）当接通几只电热器时，电阻R 1、R 2上消耗的功率最大？ （5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大？解析：不计用电器电阻随温度的变化，则每只电热器的电阻R 0=10002002=40Ω，每只电热器的额定电流I 0=2001000=5A （1） 要使用电器正常工作，必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V ，因此干路电流1225020010311U I A r R R ε--===++++而每只电热器额定电流为5A ，则电热器的只数n 1=10/5=2只（2）要使电源输出功率最大，必须使外电阻等于内电阻，由此可得电热器总电阻为R=r －（R 1＋R 2）=3－（1＋1）=1Ω，故有n 2=R 0/R=40/1=40只（3）要使电热器组加热物体最快，就必须使电热器组得到的电功率最大，把R 1、R 2视为等效（电源）内电阻，则其总电阻为R /＝R 1＋R 2＋r=1＋l ＋3＝5Ω 所以n 3=R 0/R /=40/5=8只，（4）要使R 1、R 2上消耗功率最大，必须使其电流为最大，由此电路中总电阻必须是小．即当50只电热器全接通时，可满足要求．所以n 4=50只．（5）要使实际使用的每只电热器中电流最大．则须使U AB 最大，这样A 、B 间的电阻应最大，所以n 5=1只 【例4】如图所示，直线AOC 为某一电源的总功率P 总随电流i 变化的图线，抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图象．若A 、B 对应的横坐标为2A ，那么线段AB 表示的功率及I=2A 时对应的外电阻是（ ）．A ．2W ，0．5Ω；B ．4W ，2Ω；C ．2W ，l Ω；D ．6W ，2Ω； 解析:由图象知，直线OAC 表示电源的P 总－I 的关系，即P 总=E ·I 在C 点，I=3A ， P 总=9W ，所以 E=P 总/I=9/3V=3V 抛物线OBC 表示电源的P r －I 的关系，即P r =I 2 r ， 在C 点，I ＝3A ，Pr=9W ，所以r ＝P r /I 2=9/32=l Ω 根据闭合电路的欧姆定律，当I=2A 时，0.5IrR Iε-==Ω线段AB 表示的功率即电源的输出功率，有PAB=UI=I 2R=22×0．5=2W规律方法1、 两个U －I 图象的比较（1） 路端电压与电流的关系：U ＝E －Ir ，可用图甲表示，图象表示在E 、r 不变的前提下，U 随I 单调递减，U 是I 的一次函数，由图甲说明A. 图中表示电流为I1时，路端电压为U1，对应内电压为U ′B. 过E 点的平行于横轴的虚线表示电流为零时，路端电压不随I 而改变，且始终等于电源电动势，就是理想电源的情况 C. 图线斜率表示电源内阻的大小图中I m 表示外电阻等于零（即短路）时，回路中的电流，即I m ＝E/r(2)一段导体两端的电压与通过的电流关系：U ＝IR ，可用图乙表示。
闭合电路欧姆定律
三、路端电压跟负载旳关系
s
路端电压：U E Ir A R
R为负载：能够变化。
EVr
R增大
I减小 动态变化
内电压U内=Ir减小 外电压U外=E-Ir增大
外电压减小
内电压增大
R减小 I增大
11
例1：如图所示电路，当滑动变阻器 旳滑片P向上移动时，判断电路中旳 电压表、电流表旳示数怎样变化?已 知各电表都为理想电表。
19
五、电源旳外特征曲线(U-I图象)
（1）图象旳函数体现：U E Ir
（2）图象旳物理意义：
①在纵轴上旳截距表达电
源旳电动势E。
②在横轴上旳截距表达电 源旳短路电流：I短=E/r。 ③图象斜率旳绝对值表达 电源旳内阻，内阻越大， 图线倾斜得越厉害。
E
B U E Ir
A
α E/r
rA＞rB 20
内电路与外电路中 旳总电流是相同旳。
+-
+
3
3、电路中旳电势变化情况
(1)在外电路中，沿电流方向电势降 低。
a
+-
d
c
b
(2)在内电路中，一方面，
存在内阻，沿电流方向电势降低；另一
方面，沿电流方向存在电势“跃升”。
4
思索与讨论：
1、若外电路中旳用电器都是纯电阻R，在时
间t内外电路中有多少电能转化为内能？
(2)第一种情况下旳电源旳 总功率，电源旳输出功率， 以及电源旳热功率和电源 旳效率？
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2、如图R为电阻箱，V为理想电压表，当电 阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V ；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数 为U2=5V，求： (1)电源旳电动势E和内阻r？ (2)当电阻箱R读数为多 少时，电源旳输出功率最 大?最大值Pm为多少?
闭合电路的欧姆定律
（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。
2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。
（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。
该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。
3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r 时，此时电源效率为：（2）当R>r 时，随R 的增大输出功率减小。
（3）当R<r 时，随R 的增大输出功率增大。
（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R 1和R 2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。
闭合电路的欧姆定律
闭合电路动态分析
在如图所示的电路中，将开关S由 断开变为闭合后，分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中，将电阻R0 的滑片向下滑，分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大，电流越小，外电压越大； 效率越大。
输出功率最大时：
当R
r时，I
E 2r
，U
E 2
，P出
E2 4r
；
50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时，分析电源输出功率，R1的 功率，R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件： P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时，P出 0；断路
当R
r时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中，三个特殊状态的联系：
当R
0时，I
E r
，U
0，P出
0；
短路
当R 时，I 0，U E，P出 0； 断路
3、规律： 当U 0时，P出 0； 短路
当U E时，P出 0； 断路
当U
E 2
时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系。
E＝U内＋U外E＝Ir＋IR电源的总功率P总=IE电源的输出功率P输=IU电源内阻上损耗的功率P损=I²r VP总＝P输+P损IE=IU+I²r电源的非静电力做功W非=qE=IEt IEt=IUt+I²rt电源的电动势和内阻r是一定的，当负载电阻R增大时，电流I将减小，则电源内阻上的电势降Ir将减小，所以路端电压U增大，所以路端电压U随外电阻的增大而增大。
当R→∞，也就是当电路断开时，I→0则U=E。
当开路（亦称开路）时，路端电压等于电源的电动势当R→0时，→E/r，可以认为U=0，路端电压等于零。
这种情况叫电源短路，发生短路时，电流I叫做短路电流.1.电源的电动势为3.0V，内电阻为0.20Ω，外电路的电阻为4.80Ω，则电路中的电流I=__________________A，内电压__________________V，路端电压_________________V。
2.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，外电路总电阻为R，当S闭合后，电源总功率为___________________，电源的输出功率为___________________，外电路消耗的功率为_____________________，内电路消耗的功___________________，电源的供电效率为______________________。
3.3、许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA，这块电池板的内电阻是( ).(A)60Ω(B)40Ω(C)20Ω(D)10Ω4、在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U－t图象，如图4所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是\A．短路电流B．电源内阻C．电源电动势D．全电路电阻UI 5、电源电动势为ε，内阻为r，向可变电阻R供电.关于路端电压，下列说法中正确的是( ).(A)因为电源电动势不变，所以路端电压也不变(B)(B)因为U=IR，所以当R增大时，路端电压也增大(C)(C)因为U=IR，所以当I增大时，路端电压增大(D)(D)因为U=ε-Ir，所以当I增大时，路端电压下降6.如图所示R1=14Ω,R2=9Ω。
闭合回路的欧姆定律
闭合回路的欧姆定律
闭合回路的欧姆定律是指在一个闭合的电路中，通过该电路的电流（I）与电路中的电阻（R）和电势差（V）之间的关系。
欧姆定律的数学表达式为：
V=I×R
其中，V表示电路中的电势差，单位为伏特（V）；I表示电路中的电流，单位为安培（A）；R表示电路中的电阻，单位为欧姆（Ω）。
换句话说，欧姆定律表明，通过一个闭合的电路中的电流与电路中的电阻成正比，与电路中的电势差成反比。
这意味着，当电路中的电阻增加时，通过该电路的电流将减少；当电路中的电势差增加时，通过该电路的电流将增加。
欧姆定律是电学中最基本的定律之一，它对于理解和设计电路都具有重要意义。
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欧姆定律三个公式
欧姆定律三个公式
欧姆定律分为两种,一种叫部分电路欧姆定律,一中叫全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)
部分电路欧姆定律公式：I=U/R
两个变式:U=IR R=U/I
其中：I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻.
由欧姆定律所推公式:
并联电路：串联电路
I总=I1+I2 I总=I1=I2
U总=U1=U2 U总=U1+U2
1：R总=1：R1+1：R2 R总=R1+R2
I1：I2=R2：R1 U1：U2=R1：R2
全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)公式:I=E/(R+r)
其中E为电动势,r为电源内阻,内电压U内=Ir, E=U内+U外
适用范围:纯电阻电路
闭合电路中的能量转化:
E=U+Ir
EI=UI+I2R
P释放=EI
P输出=UI
纯电阻电路中
P输出=I2R=E2R/(R+r)2=E2/(R2+2r+r2/R)
当 r=R时 P输出最大,P输出=E2/4r(均值不等式)
在通常温度或温度不太低的情况下，对于电子导电的导体（如金属），欧姆定律是一个很准确的定律。
当温度低到某一温度时，金属导体可能从正常态进入超导态。
处于超导态的导体电阻消失了，不加电压也可以有电流。
对于这种情况，欧姆定律当然不再适用了。
在通常温度或温度变化范围不太大时，像电解液（酸、碱、盐的水溶液）这样离子导电的导体，欧姆定律也适用。
而对于气体电离条件下，所呈现的导电状态，和一些导电器件，如电子管、晶体管等，欧姆定律不成立。
闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律【知识点归纳】（一）、闭合电路的欧姆定律：1、闭合电路的欧姆定律的内容：（1）闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
公式：I = rR E + ； （2）从闭合电路欧姆定律中，还可导出电路功率的表达式： EI = U I + U'I = I 2R + I 2r 。
（3）、定律的适用条件：外电路为纯电阻电路。
2、闭合电路欧姆定律的应用：路端电压变化的讨论：（1）当R 增大时，I 减小，U'=I r 减小，U 增大；当R ∞时，I = 0 ，U =E （最大）；0 时 ，I = rE ，U = 0 ； （2）当R 减小时，U 减小，当R 3、闭合电路欧姆定律的应用（二）应用闭合电路的欧姆定律分析电路中有关电压、电流、电功率的方法；（1）分析电路中的电压、电流、电阻时，一般先由闭合电路欧姆定律确定电路的总电流、路端电压，再结合部分电路的欧姆定律分析各部分电路的参数。
（2）分析电源的电动势、内电阻时，可将（1）中的分析顺序逆进行。
（3）分析电路的功率（或能量）时可用公式EI = U I + U'I = I 2R + I 2r其中EI 为电源的总功率（或消耗功率），U I= I 2R 为电源的输出功率（或外电路的消耗功率）；U'I= I 2r 为电源内部损耗功率，要注意区分。
【案例分析】一、 判断灯的亮暗例1、 四个灯泡连接如图所示，当电键S 2断开、S 1接通a 点时，灯泡L 1最亮，L 2和L 4最暗且亮度相同，当电键S 2闭合、S 1接通b 点时，下例亮度分析正确的是（ ）A. 灯泡L 1最亮，L 4最暗B. 灯泡L 2最亮，L 3最暗C. 灯泡L 3最亮，L 1最暗D.灯泡L 4最亮，L 1最暗二、 电压表和电流表示数的变化例2、 如图所示是一火警报警系统的部分电路示意图，其中R 2为用半导体正热敏材料制成的，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器，当传感器R 2所在处出现火情时，显示器中的电流I 和报警器两端的电压U 的变化情况是( )A 、I 变大，U 变大B 、I 变小，U 变小C 、I 变小，U 变大D 、I 变大，U 变小例3、 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向 b 端移动时：A.伏特表 V 和安培表A 的读数都减小B.伏特表V 和安培表A 的读数都增大C.伏特表V 的读数增大，安培表A 的读数减小D.伏特表V 的读数减小，安培表A 的读数增大三、判断电路的故障例4、如图所示的电路中，灯泡LA和L B都是正常发光的，忽然灯泡L B比原来变暗了些，而灯泡L A比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现了断路故障(设只有一处出了故障)。
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板书：3，在电源内部，非静电力移送单位电量 的正电荷所做的功叫做电源的电动势。以ε 表示，即 ε =
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5，在外电路中，由于静电场力的作用，电流的 方向是由电源的正极流向负极。在内电路中，由于非 静电力的作用，电流的方向是由负极流向正极。为了 方便，规定电源的电动势的方向与电源内部电流的方 向相同，电动势的方向实际上是表示电势升高的方 向。 板书：4，把电源内部从负极到正极的方向叫做 电动势的方向。 6，通过演示实验五提出问题：用电压表直接接 在电源的两极测出电源两极的电压（测得的数值等于 电源的电动势）；把电源跟外电路接通后，再用电压 表测量电源两极的电压。 比较前后两次的测量结果可知； 电源接入外电路 后，电源两极间的电压变小了。原来在电源跟外电路 接通后，内外电路都由电流通过，内电路有电阻，所 以电流通过内电路时产生了电势降落，在内电阻两端 出现一个压降。 过渡：下面我们通过实验来研究在闭合回路中， 内、外电路两端的电压与电源电动势之间存在什么样 的关系。 在电源内部， 非静电力只是在接近两极的很小范 围内起作用，通过非静电力做功，推动电荷逆着电场 力运动，从而使电势跃升。通过图三和图四，举例说 明电源内部电势降落的情况。 把不同的金属铜板和锌板分别插入稀硫酸溶液 中，导体与溶液相接的地方发生电势跃升，在两板之 间就会出现电势差。BA段和CD段分别代表极板附近的 两次电势跃升，B与C之间的电势差代表内电势降落 （内电压），D和A之间的电势差代表外电路电势降落 （外电压），电动势就等于两次电势跃升之和。 8，提出问题：怎样根据焦耳定律和能量守恒定 律推导出内外电压与电动势的关系？（给3分钟时间 给学生进行推导）
1，一节蓄电池电动势为2伏，含义是什么？一节干 电池电动势为1.5伏，含义又是什么？ 习 题 2， 根据变形公式 U 外 U 内 Ir 解释为什 么接入用电器越多，电源两端电压越低？ 作 板 书 设 计 业 练习册，课课练相应内容 （一），电动势 1，电动势反映电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量。 2，电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极的电压； 3，在电源内部，非静电力移送单位电量的正电荷所做的功叫做电源的电动势。 4，把电源内部从负极到正极的方向叫做电动势的方向。 教 学 小 结
题 时
目 间
闭合回路欧姆定律 20 12 年 知识和技能 月 日
课型 教具
讲授 多媒体
通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化 为电能的本领大小的物理量 应用能量守恒定律和焦耳定律推导出闭合电路的欧姆定律 通过实验现象的分析，掌握新概念，培养学生观察、思考、归纳 的逻辑思维能力
教学目的
在外电路中，由于静电场力的作用，电流的方向是由电源的正极流向负极。在内电路中，由于非 静电力的作用，电流的方向是由负极流向正极。为了方便，规定电源的电动势的方向与电源内部电流 的方向相同，电动势的方向实际上是表示电势升高的方向。
教
学
后
记
要想得到稳定的电流， 就必须设法使流到正极板的负电荷重新回到负极板上去， 这就需要有其他 非静电力的作用，电源就是提供非静电力的装置。
Hale Waihona Puke 学生活动设计意图新课教学
的电源， 它们转化电能的本领一样吗？ （不一样） 那一个转化电能的本领更大些？（蓄电池） 过渡：凡是电源都具有把其他形式的能转化为电能的 本领，但不同的电源转化电能的本领并不都是一样 的。那么怎样来描述电源转化电能的本领的大小呢？ 1，为了表征电源转化电能的本领大小的特征， 物理学中引入了电动势这个物理量，来描述电源将其 他形式的能转化为电能的本领。 板书：（一），电动势： 1，电动势反映电源将其他形式的能量 转化为电能本领的物理量。 2， 展示实物： 伏打电池 （1.1V） 干电池 、 （1.5V） 、 铅蓄电池每节是（2V）、叠层电池（9V）。不同种类 的电源，一般来说两极间的电压不相同，电源的电动 势在数值上等于电源没有接入 电路时两极间的电 压。 板书：2，电源的电动势在数值上等于电源没有 接入电路时两极的电压； 电动势的单位为伏特。 3，演示实验四：用两根导线把一个充满电的电 容器和一个小灯泡串联在一起。 提问：（1），看到什么？（用导线连接后，灯 亮了，但灯又慢慢的暗下来，最后灯不亮了）（2）， 为什么？（因为电容器的两个极板带有等量异种的电 荷，两极板间有一定的电势差，用导线把电容器两极 板相连，导线中带负电的自由电子在电场力的作用下 做定向移动形成电流，所以灯亮了；但随着带负电的 电子的移动，两极板上的电荷越来越少，两极板的电 势差也越来越小，电场力随之变小，导线中的电子移 动的数目也变小，电流就越来越小最后等于零，所以 灯就越来越暗，最后灯不亮了。） 过渡： 要想得到稳定的电流，就必须设法使流到 正极板的负电荷重新回到负极板上去，这就需要有其 他非静电力的作用，电源就是提供非静电力的装置。 4， 以一节干电池为例分析电源的供电过程。 （用 投影器把图一投影出来） 正电荷聚集在电源的正极（干电池的碳棒），负 电荷聚集在电源的负极（干电池的锌片外壳）。由电 场知识可知：导线内的自由电子在电场力的作用下由 电势低的负极向电势高的正极做定向移动，在负极、 开关、电灯到正极组成的外电路中形成电流，使灯亮 了。在这个外电路中是静电场力对自由电子做功，使 电子能不断的从负极向正极移动。在电源内部的电路 中，非静电力做功，推动自由电子逆着电场力运动， 从而由正极返回负极，以维持电源两端稳恒的电荷分
能力和方法 情感态度价值观
教学重点 教学难点 教学方法
电动势的概念和闭合回路的欧姆定律 理解电动势表征的物理意义、电动势的定义式 实验演示法、讲授法、多媒体辅助教学
教学程序 新课引入
教学内容 同学们，我们来观察几个常见的现象。 1，演示实验一：一个由小灯泡、开关、导线组 成的简单电路。操作（1）：闭合开关，灯亮吗？（不 亮，因为没有接上电源）；操作（2）：断开开关， 接上干电池，再闭合开关，灯亮了。 设问： 电路接通灯亮了， 在这个过程中有没有能 量的转化？（有）转化了什么形式的能量？（电能转 化成光能）。电能又是从那里来的？（是干电池把化 学能转化为电能） 2，演示实验二： 用一台手摇发电机代替干电池。 接通电路，灯亮吗？（不亮）；操作1：转动发电机 手柄使发电机转动起来（灯亮了），使发动机转的更 快（灯更亮了） 设问：灯亮了，光能是由电能转化来的，那么电 能是从哪儿来的？用力转动手柄，消耗了什么能？ （机械能） 不论是发电机还是电池， 都可以把其他形式的能 量转化成电能。从能量转化的角度来看，电源就是把 其他形式的能转化为电能的一种装置。在初中，我们 学过电源的作用是可以在电路两端维持一定的电压， 而从能转化的角度来看，电源是把其他形式的能转化 为电能的装置。 刚才看到发电机转得慢些和快些， 灯的亮度是不 同的。也就是说单位时间内电能转化成光能的多少是 不同的，转的快，消耗的机械能功率大，单位时间里 转化的电能、转化的光能就多。 3，演示实验三：把手摇发电机换成蓄电池和干 电池分别供电，比较灯泡的亮度。（蓄电池供电时， 灯更亮些） 设问： 蓄电池和干电池都是把化学能转化为电能