人教版高中物理必修第三册精品课件 第12章 电能 能量守恒定律 2.闭合电路的欧姆定律.ppt

知识归纳2.对电动势概念的四点诠释(1)电动势是用物理量之比定义的物理量,由电源中非静电力的特性决定,是电源的属性,与移送的电荷量q和所做的功W无关,跟外电路无关。(2)电动势是电源的专用名词,而电压对应于内、外电路。(3)电动势E是标量,为了研究问题方便,规定电动势的方向为电源内部电流方向,即由电源负极指向正极。(4)电动势越大,表明每移动1C电荷,电源可把更多的其他形式的能量转化为电能。应用体验【例1】(多选)下列关于电动势E的说法正确的是()A.电动势E的大小,与非静电力所做的功W的大小成正比,与移送电荷量q的大小成反比B.电动势E是由电源本身决定的,跟外电路无关C.电动势E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D.电动势E的单位与电势差的单位相同,故两者在本质上相同解析电动势是一个用物理量之比定义的物理量,这个物理量与这两个相比的项没有关系,它是由电源本身决定的,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。电动势和电势差尽管单位相同,但本质上是不相同的,B、C正确。BC方法技巧电动势与电势差的区别与联系比较项电动势E电势差U实质非静电力做功,其他形式的能转化为电能静电力做功,电能与其他形式的能相互转化公式联系两者单位相同,均为伏特(V)电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差对点演练1有一铅蓄电池,在其内部将2×10-5C的电子从正极移到负极需要3×10-2s的时间,此过程中非静电力做功为4×10-5J,则该铅蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2A,供电10min,非静电力做功是多少?答案2V240J探究点二闭合电路欧姆定律及其能量分析导学探究手电筒中的电池用久了,虽然电动势没减少多少,但小灯泡不怎么亮了。请思考小灯泡不怎么亮了的原因。要点提示电池用久了,内阻变大,根据闭合电路的欧姆定律知总电流变小,因此小灯泡不怎么亮了。知识归纳1.内、外电路中的电势变化如图所示,外电路中电流由电源正极流向负极,沿电流方向电势降低,内电路中电流由电源负极流向正极,沿电流方向电势升高。2.闭合电路欧姆定律的不同表达形式表达式物理意义适用条件电流与电源电动势成正比纯电阻电路①E=I(R+r)②E=U外+Ir③E=U外+U内电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和①式适用于纯电阻电路②③式普遍适用④EIt=I2Rt+I2rt⑤W=W外+W内电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和④式适用于纯电阻电路⑤式普遍适用应用体验【例2】(2023云南丽江高二期末)如图所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1Ω,电炉B电阻R=9Ω,电解槽电阻r=0.5Ω。当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为P1=324W,S1、S2都闭合时,电炉消耗功率为P2=225W(电炉电阻可看作不变),试求:(1)电源的电动势E;答案60V(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;答案10A(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率。答案400W方法技巧解决闭合电路问题的一般步骤1.分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,特别要注意电压表测量哪一部分的电压,电流表测量哪个用电器的电流。2.应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流。3.根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。对点演练2如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,电压表V的示数为11.4V,电流表A的示数为0.2A,S断开时,电流表A的示数为0.3A,电压表和电流表均为理想电表。求:(1)电阻R3的值;答案15Ω(2)电源电动势E和内阻r的值。解析由闭合电路欧姆定律当开关闭合时E=11.4V+0.6A×r当开关断开时E=0.3×(9+30)V+0.3A×r联立解得E=12V,r=1Ω。答案12V1Ω探究点三路端电压与负载的关系导学探究我们有这样的经验,傍晚是每一天用电高峰时段,万家灯火,但是灯光较暗,这是为什么?要点提示用电高峰时段干路电流比较大,干路导线中的电阻消耗的电压多,灯泡两端的电压变小,因此灯泡变暗。知识归纳2.路端电压与电流的关系图像特别提示电阻的伏安特性曲线中电压随电流的增大而增大,此处电源的U-I图像中电压随电流的增大而减小,二者物理意义不同。应用体验【例3】手电筒的电