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闭合电路的欧姆定律
（此问题实属贯穿整个电学各种题型的重要、基础性、必须牢固掌握、灵活运用的知识方法！也会在本专栏以后的文章中单独写一篇其解决方法和技巧。）
趣味实验
你认为水果电池能够让小灯泡发光吗？
水果电池能否让灯泡发光？
干电池能否让灯泡发光
延时符
趣味实验
小组思考讨论：为什么会出现这种现象？
（此问题实属贯穿整个电学各种题型的重要、基础性、必须牢固掌握、灵活运用的知识方法！也会在本专栏以后的文章中单独写一篇其解决方法和技巧。）
认识电路
S
电源
导线
用电器
＋
－
I
当电键S闭合，电源、导线、用电器组成闭合电路。
认识电路
电源
导线
用电器
＋
－
S
用电器和导线组成外电路。
电源在电路中的作用是什么？
当电键S闭合，电源、导线、用电器组成闭合电路。
电源内部是内电路。
探究电源的作用

外电路中正电荷受到恒定电场力的作用定向移动，从正极流向负极，做正功负功，能量转化如何？
电源内部是什么力把正电荷从负极搬运到正极，做正功负功，能量转化如何？
那从能量的角度考虑电源在电路中是一个什么样的装置？
外电路中恒定电场力做正功，消耗电能。

内电路非静电力做功，消耗其他形式能量，补充电能。
E r
K
R
化学
反应层
非静电力做功移送电荷使电荷电势能增加
内阻
负极
正极
电场力做功电势能减少产生电热。
电场力做功电势能减少产生电热（或其他形式的能）。
a b c d
从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
探究电源的作用
其他形式的能
电能
其他形式能（机械、内能等）
非静电力做功
恒定电场力、
静电力做功
电源
W非静电力=W内+W外
验证猜想一：比较水果电池和干电池非静电力做功的本领
想一想：哪款电池非静电力做功本领的最强？
碱性干电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，其非静电力做功1.5J。
锌汞电池——将1C的正电荷由电源负极搬运到正极，其非静电力做功1.2J。
铅蓄电池——将0.6C的正电荷由电源负极搬运到正极，非静电力做功1.2J。
一、电动势
电动势：表示电源的非静电力做功增加电荷的电势能的特性
电动势E 表示为
电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
电动势是标量，单位：伏特（V） 1 V=1 J/C
验证猜想一：比较水果电池和干电池非静电力做功的本领
9V
3V
1.5V
1.5V
1.5V
2.8V
12V
各种各样的电池
验证猜想一：比较水果电池和干电池非静电力做功的本领
电源电动势由电源中的非静电力的特性决定，跟外电路无关。对于干电池来说与电池体积无关。
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——能量角度确定有电阻存在
能不能小组尝试利用能量转化和守恒定律，回忆第一节部分电路欧姆定律的推导过程找到电源电动势与内外电路电压的关系，进而找到闭合电路欧姆定律。
????=????外+????内
?
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——能量角度确定有电阻存在
由能量的转化和守恒定律得：
闭合电路欧姆定律：闭合电路的电流和电源的电动势成正比，跟内、外电路成反比
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——能量角度确定有电阻存在
从闭合电路欧姆定律出发，尝试分析给电源便于分析的模型建立一个模型
????=????外+????内
?
适用所有电路
????=????????+????
?
适用内外电阻为纯电阻的电路
小组讨论：根据闭合电路的欧姆定律探究外电路电阻变化是如何影响路端电压的？
我们常常将外电路的用电器叫做负载，把外电路的电势降落叫做路端电压。负载变化时，电路中的电流会发生变化，路端电压也随之变化。
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
????=????????+????
?
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
路端电压 U 随电流 I 变化的图像
表示 U 和 I 这两个变量之间的函数关系。把它改写为
U ＝－ rI ＋ E
然后和一次函数的标准形式
y ＝ kx ＋ b
对比就能知道 U-I 图像是一条直线
U ＝ E － Ir
E
U
I
I短
θ
O
路端电压 U 随电流 I 变化的图像
图像的函数表达式
在横轴上的截距：表示电源的短路电流
图像斜率的绝对值
表示电源的内阻。内阻越大，图线越陡。
在纵轴上的截距：表示电源的电动势 E
图像的物理意义
E
U
I
I短
θ
断路
短路
O
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
U=-rI+E y=kx+b
y=-x+1.36
总结
一、电动势
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。
电动势：非静电力做功与所移动电荷量之比

二、闭合电路的欧姆定律
E ＝ U外＋ U内
三、路端电压与负载的关系
????=E?Ir
?
课后合作：电源电动势和内阻的测量
在外电路断路的情况下，用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？
在闭合电路时，仍然用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？
当电源两端短路时，电流会是无穷大吗？
小组思考：如何测量水果电池和干电池的电动势和内阻。
拓展思考
在外电路断路的情况下，用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？
根据，当 I=0时，U=E。
即：断路时路端电压等于电源的电动势。
我们常根据这个道理测量电源的电动势。
V
U ＝ E － Ir
在外电路断路的情况下，用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？
拓展思考
在闭合电路时，仍然用电压表直接测量电源两端，测量值等于电源电动势吗？
不等于电源电动势，测量值等于路端电压U。
V
U
拓展思考
当电源两端短路时，电流会是无穷大吗？
不会，电源有内阻，此时电流为短路电流。
绝对不允许将电源两端用导线直接连在一起！
危险！
拓展思考
例题
充电宝内部的主要部件是锂电池，机场规定：
某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“10000 mA·h”和 “3.7 V”，你认为能否把它带上飞机？
10A·h
拓展思考
例题解答
解：该充电宝储存的能量
E=Pt=10×3.7W·h=37W·h
小于规定的160W·h
所以可以把它带上飞机
?
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
例题
如图是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关 S 闭合，电动机工作，车灯会变暗；当汽车启动之后，启动开关 S 断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。请分析以上现象发生的原因。
验证猜想二：水果电池存在较大电阻——路端电压与负载的关系
例题解答
U
I总
U=E-I总·r
IM从无到有
谢谢观看
Physical Experiment
主讲人：杨钰雯

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