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粤教版(2019)高中物理必修第三册 第四章
4.2 闭合电路的欧姆定律
电源、小灯泡的规格都相同。多个并联的小灯泡的亮度
明显比单独一个小灯泡暗。如何解释这一现象呢？
新课引入
1.概念：用导线把电源、用电器连成的电路叫作＿＿＿＿。
2.结构：
(1)外电路：电源外部的电路叫做＿＿＿，
其电阻称为＿＿＿，用＿表示；
(2)内电路：电源内部的电路叫做＿＿＿，
其电阻称为＿＿＿，用＿表示。
【说明】电路中产生持续的电流的条件：
①电路中必须有＿＿；②电路必须＿＿。
闭合电路
外电路
外电阻
R
内电路
内电阻
r
E r
R
K
内电路
外电路
电源
闭合
不同的电源有何差异呢？
一、闭合电路
【观察与思考】以铜片和锌片为极板，分别用果汁、牛奶和食用油等作为电解液制成原电池，用电压表测量各原电池两极板间的电压（两极板间距相同），并将测量数据填入表中。
比较分析实验收集的数据，可以得出什么结论？
电解液 两极板间的电压U/V
果汁
牛奶
食用油
0.92
0.75
0
二、电动势
【思考问题】（1）这三组数据反映了原电池的什么特性？
（2）为什么果汁电池两极间的电压比牛奶电池两极间的电压大？
（3）为什么食用油电池两极间的电压
为0？
电解液 两极板间的电压U/V
果汁
牛奶
食用油
0.92
0.75
0
反映了原电池转化能量的本领
果汁电池将化学能转化成电能的本领更强
无法将化学能转化成电能
二、电动势
电源内部分析
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+ + + + + + + +
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
3、电源内部，正电荷（或自由电荷）所受的电场力方向与电荷移动方向相同还是相反？
相反
结合电源示意图，探究如下问题：
1、电源内部，正电荷是怎样移动的？如果没有这种移动，将会是什么结果？
正电荷从负极流向正极；不会有持续电流。
2、电源内部有电场吗？若有，方向如何？
有；从正极指向负极
二、电动势
正极
负极
电源
+
+
+
+
+
+
+
+
+
外电路
内电路
F电
F非
5．从做功与能量转化的角度，你是怎样理解电源在电路中的作用的？这种作用可以与生活中的什么现象类比？
4. 正电荷在电源内部移动的过程中，除静电力外，是否还受其它力作用，是否做功？
有非静电力；电场力做负功，非静电力做正功。
通过非静电力做功，电源将其他形式能转化为电能；与滑梯—升降机模型类似。
二、电动势
电路 玩滑梯
外电路 滑梯
电池内部 升降机
电场力对正电荷
电势能
重力对人做 重力势能
非静电力对正电荷做
克服
电势能
拉力对人做
克服
重力势能
类比
正功
减小
正功
重力
增加
正功
减小
正功
增加
电场力
二、电动势
1.定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由＿＿移至＿＿，非静电力所做的功W非 与＿＿＿＿的比值(用＿表示，属于＿量)；
2.公式：＿＿＿＿；
3.单位：在国际单位制中，电动势的
单位是＿＿＿；
4.大小：电源的电动势在数值上等于
＿＿＿＿＿时电源两极间的＿＿；
5 .意义：电动势反映电源把其它形式的能转化为电能的＿＿，由电源＿＿的特性决定，跟电源的体积无关，跟电源的＿＿也无关。
负极
正极
不接用电器
电压
伏特V
E
电荷量q
标
本领
本身
内阻
E=
二、电动势
电源的电动势在数值上等于不接用电器时电源两极间的电压
【练1】(单)下列说法正确的是
A．同一电源接入不同电路，电动势就会发生变化
B．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
C．电源的电动势可以用电压表粗略测定
D．电动势就是电压，因为它在数值上等于电源没有接入电路时正、负极的电压
C
二、电动势
实验表明：E=U外+U内
电压表V1测量外电路电压 （又称路端电压）
电压表V2测量电源内部电路电压 （又称内电压）
三、研究闭合电路内外压关系
对内外电路分别应用欧姆定律
E=U外+U内
U外=IR
U内=Ir
则 E=IR+Ir
内电路可以看成由一个理想电源和一个电阻组成。
闭合电路的欧姆定律
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。
I=U/R称部分电路的欧姆定律
（适用条件：纯电阻电路）
三、闭合电路的欧姆定律
例题 在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω ，求电路中的电流和路端电压。
R
S
E
r
解：由闭合电路欧姆定律，得电路中的电流为
则路端电压
三、闭合电路的欧姆定律
【练2】如图所示的电路中，把R由2 Ω改变为6 Ω时，电流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻应为多大？
2Ω
三、闭合电路的欧姆定律
【练3】(单)某电路如图所示，已知电池组的总内阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝5 Ω，理想电压表的示数U＝3.0 V，则电池组的电动势E等于
A．3.0 V　　　　　　　　 　
B．3.6 V
C．4.0 V
D．4.2 V
B
三、闭合电路的欧姆定律
【观察与思考】
1.实验现象：电路中的灯泡额定电压与额定功率相同，接入电路的灯泡逐渐增多后，灯泡逐渐＿＿。
2.分析归纳：
电路中灯泡并联得越多，总电阻
越＿，输出的电流越＿，而灯泡逐渐
变＿，说明电源的内电压增＿，灯泡
两端的电压变＿。
变暗
小
大
暗
大
小
四、路端电压与负载的关系
三、路端电压与负载的关系
四、路端电压与负载的关系
外电阻R 电流I 路端电压U 内电压U内
增大
减小
增大
减小
减小
增大
减小
增大
R=∞断路
I=0
U=E
U内= 0
R=0 短路
I=E/r
U=0
U内= E
公式
路端电压随着外电阻的增大而增大。
四、路端电压与负载的关系
2.两个特例：
（2）外电路短路时
（1）外电路断路时
四、路端电压与负载的关系
例题 人造地球卫星大多用太阳能电池供电，太阳能电池是由许多片太阳能电池板组成的。现把太阳能电池置于如图所示的电路中，当断开开关时，电压表的示数 U1=800 mV。已知电阻的阻值为20 Ω，当闭合开关时，电压表的示数 U2=400 mV。求该太阳能电池的内阻r。
解：断开开关时，电压表示数是电源电动势
E＝U1＝800 mV
闭合开关，电路中的电流为
由闭合电路的欧姆定律，有
则太阳能电池内阻是
四、路端电压与负载的关系
1.若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )
A．U′=IR B．U′=E Ir C．U=E+Ir D．U=RE/(R+r)
2. 对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法中正确的是(I、U、R分别表示干路电路电流、路端电压和外电阻)( )
A．U随着R的增大而减小
B． 当R=0时，U=E
C．当电路断开时，I=0，U=0
D．当R增大时，U也会增大
D
D
五、课堂练习
3.(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0V
B. 电源的内阻为12Ω
C. 电源的短路电流为0.5A
D. 电流为0.3A时的外电阻是18Ω
AD
五、课堂练习
4.在闭合电路中，路端电压U与电流I的关系为U=E Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，作出U I关系图象如图所示，A. B. C是图象上的三点，则外电路断开的状态对应图中的___点。若电源的
电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，则外电路断开时，
路端电压为U=___V；外电路短路时，短路电流
I=___A。
A
1.5
3
五、课堂练习

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