4.1探究闭合电路欧姆定律

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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。

(课堂设计)2014-2015高中物理 4.1 探究闭合电路欧姆定律课件沪科版选修3-1

E (2)公式：I＝____ _ R＋ r
①
I(R＋r) 或E＝_______
U＋__ Ir 或E＝__
②
③
纯电阻电路， (3)适用条件：①、②适于外电路为_______ ③适于一切电路．
基础自测
1．关于电源的电动势，下面叙述正确的是 ( ) A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压 B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化 C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大答案：C
(2)路端电压 U 外与外电阻 R 之间的关系 E ①当外电阻 R 增大时，根据 I＝，可知电流 I R＋ r 减小 (E 和 r 为定值)，内电压 Ir 减小，根据 U 外＝ E－Ir，可知路端电压 U 外增大． E ②当外电阻 R 减小时，根据 I＝，可知电流 I R＋ r 增大，内电压 Ir 增大，根据 U 外＝E－Ir，可知路端电压 U 外减小．
对电源、电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而变化的情况，如下表所示(↑表示增加，↓表示减少)：
外电阻变化情况 E 电流 I＝ R＋r
R↑ I↓
R→∞ I→ 0
R↓ I↑
R＝0 E I＝ r
内电压 U′＝Ir U′↓ ＝E－IR 路端电压 U＝IR U↑ ＝E－Ir
U′→0 U′↑ U′→E U→ E U↓ U→0
干电池铅蓄电池 1.5 V 2V 锂电池 3 V或3.6 V 锌汞电池 1.2 V
三、闭合电路的欧姆定律 1．内、外电路 (1)一个完整的电路通常由_____ 电源、用电器、开关、导线等部分组成．开关闭合后，形成电流的闭闭合电路．这样的电路又可以分为合回路，称为_________ ______和_______ 内电路外电路．正极流向____ 负极， (2)特点：外电路中电流由电源____ 降低，内电路中电流由电源_____ 负极沿电流方向电势_____ 正极，沿电流方向电势_____ 升高．流向_____ 2．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：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． _____

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。

《探究闭合电路欧姆定律》说课稿

《探究闭合电路欧姆定律》说课稿榆林第二实验中学闫明一、说教材1、本节内容《探究闭合电路欧姆定律》是高二物理选修3-1第四章《探究闭合电路欧姆定律》第一节的内容。

本节课是在学习了部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率基础上进行的，可说是部分电路欧姆定律的延伸，是分析各种电路（感应电动势的电路、交流电的电路）的基础，是电学的基本规律之一，也是本章的教学重点。

本节我打算共用两个课时完成，这里我要说的是第二课时。

2、在教材中的地位《探究闭合电路欧姆定律》是高二物理选修3-1第四章《探究闭合电路欧姆定律》第一节的内容。

而且，本节教材展示了物理学科的特点――实验科学，体现了用实验手段研究物理问题的思想方法。

3、对学生实际情况的分析根据以上对该节在教材中地位、作用的理解，高二学生经历了一年多的高中物理学习，已经具有一定的知识基础和认知能力(实验观察能力与逻辑推理能力)，在知识储备（初中学习过部分电路欧姆定律）、实验技能、思维方法方面等都得到一定锻炼，因此教师的恰当引导和师生间默契配合可以帮助学生通过实验探求闭合电路欧姆定律。

4、教学目标①、基础知识技能方面：A.知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。

B.通过实验得出路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能从中得出闭合电路欧姆定律及公式。

②、能力方面:A.通过路端电压与外电阻的关系分组随堂实验，培养学生利用实验研究，得出结论的探究物理规律的科学思路和方法。

B.通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义，培养学生用多种方式分析物理问题能力。

③、思想及情感方面:通过亲身实验操作，培养学生实验探索和科学推理的物理思维品质；通过能力训练，培养学生创造性地学习的思维品质，能够变换、创设问题，从中理性地体会物理思维方法。

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

闭合电路欧姆定律教案

闭合电路欧姆定律教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解闭合电路的概念。

让学生了解欧姆定律的基本原理。

1.2 教学内容闭合电路的定义和特点。

欧姆定律的表达式及其含义。

1.3 教学方法通过举例和实物展示，让学生理解闭合电路的概念。

通过图形和公式，让学生理解欧姆定律的表达式及其含义。

1.4 教学评估学生能正确回答闭合电路的定义和特点。

学生能正确理解和应用欧姆定律的表达式。

第二章：欧姆定律的基本原理2.1 教学目标让学生了解欧姆定律的发现过程。

让学生了解欧姆定律的实验验证方法。

2.2 教学内容欧姆定律的发现过程。

欧姆定律的实验验证方法。

2.3 教学方法通过讲解和实验，让学生了解欧姆定律的发现过程。

通过实验和数据分析，让学生了解欧姆定律的实验验证方法。

2.4 教学评估学生能了解欧姆定律的发现过程。

学生能通过实验验证欧姆定律。

第三章：欧姆定律的应用3.1 教学目标让学生了解欧姆定律在实际问题中的应用。

让学生学会使用欧姆定律解决实际问题。

3.2 教学内容欧姆定律在电路中的实际应用。

欧姆定律在电器的选择和维修中的应用。

3.3 教学方法通过实例和问题，让学生了解欧姆定律在实际问题中的应用。

通过计算和实验，让学生学会使用欧姆定律解决实际问题。

3.4 教学评估学生能了解欧姆定律在电路中的实际应用。

学生能使用欧姆定律解决实际问题。

第四章：欧姆定律的拓展4.1 教学目标让学生了解欧姆定律的拓展知识。

让学生了解欧姆定律在其他领域中的应用。

4.2 教学内容欧姆定律与其他电学定律的关系。

欧姆定律在现代科技中的应用。

4.3 教学方法通过讲解和举例，让学生了解欧姆定律的拓展知识。

通过讲解和实例，让学生了解欧姆定律在其他领域中的应用。

4.4 教学评估学生能了解欧姆定律与其他电学定律的关系。

学生能了解欧姆定律在现代科技中的应用。

第五章：总结与复习5.1 教学目标让学生总结和回顾闭合电路欧姆定律的知识。

让学生巩固和加深对欧姆定律的理解。

实验探究闭合电路的欧姆定律

实验探究闭合电路的欧姆定律好嘞，今天我们来聊聊一个有趣又神奇的主题，闭合电路里的欧姆定律。

听起来有点复杂，其实它就像我们生活中的一个小秘密，简单又实用。

想象一下，电流就像是一条小河流淌，而电压就像是河流的水位，电阻就像是河里的石头，水流得越快，电流就越大，水位越高，流动的力量也越强，明白了吗？所以，今天就让我们在这个电路的小世界里随意遨游吧。

我们得准备好一些工具，比如电池、导线和电阻器。

这些东西就像是我们做饭的材料，缺一不可。

把电池的正负极连接起来，导线就像是桥梁，把电流带到需要的地方。

电流开始在电路里流动，嘿，感觉不错吧！这时候，咱们可以在电路中放一个电阻器，就像在水流中放一块石头，水流会受到阻碍，流动的速度就变慢了。

这里的电压、当前流动的电流和电阻的关系就是咱们今天的主角，欧姆定律。

你知道吗，欧姆定律就是这么简单！它告诉我们，电流与电压成正比，与电阻成反比。

换句话说，电流就像你在水里游泳，如果水流太急，你就很难游动；而如果水流慢了，你就能游得轻松自在。

这种关系的公式可以写成 I = V / R，其中 I 是电流，V 是电压，R 是电阻。

想想看，电流就像是你流淌的汗水，电压是你努力的动力，而电阻嘛，就是那些让你有点儿喘不过气来的阻碍。

当你把这些概念放在一起，就能理解为什么在生活中，很多电器的使用都要考虑这些因素。

比如说，家里的电灯，你打开开关，电流立刻开始流动，灯泡亮起来。

这是因为电池提供了电压，而电灯泡的电阻让电流以适当的速度通过。

如果电阻太大，电流就会变得微弱，灯泡就会暗下去；如果电阻太小，电流猛增，可能会导致电器烧坏，真是得不偿失。

让我们再往前一步，深入探讨一下这个电路的世界。

闭合电路就像是一个热闹的派对，所有的电流、导线、电阻，都是派对上的宾客。

每个人都有自己的角色，电池是DJ，负责提供电压，电流是舞者，跟着节奏嗨起来，而电阻就是那几个调皮的朋友，时不时给舞者加点儿难度。

这样的组合，让整个派对充满了生机。

闭合电路欧姆定律

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。

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律
通过闭合电路的电流I跟电源的电动势ε成正比，跟电路电阻和电源的内阻和R+r（即闭合电路的总电阻）成反
源以外的电路叫外电路，电源以
内的电路叫内电路。

当电流流过电阻时，电能将转化为热能，而当电流流过电源时，电源中的非静电力作用将其他形式能转化为电能。

从能量守恒定律可以写出εIdt=I2Rdt+I2rdt，
既有区别，又有联系。

当外电阻R →∞时，即外电路开路，电流为零，内电压为零，则路端电压等于电动势。

当R→0时，即电路短路，电流达到
看。

金属中存在着大量的自由电子，自由电子和振动着的晶格原子发生碰撞，碰撞非常频繁，一般情况下，每秒可达1014次。

在无外电场作用下，自由电子在任一方向上的运动几率均相等，因此这些自由电子的运动可看作热运动，其速度矢量以及其平均值都等于零。

如果加上外电场，那么在相邻两次碰撞之间的一般时间内，电场对自由电子起加速作用，这时形成
t为电场对电子加速的时间。

所以金属导体中存在电场时，自由电子的平。

闭合电路的欧姆定律

例1.在如图1所示的电路中，R1=14.0Ω， R2=9.0Ω，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I1=0.20A；当开关S板到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动势和内电阻。
3、闭合电路欧姆定律内容：
注：
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，
总内
P总 E R r
（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
电源的输出功率
ER ER E P 2 R r 4Rr 4r
当内外电阻相等时，电源的输出出
Pm
R
E Pm 4r
2
O
r
例1.已知如图，E =6V，r =4Ω ，R1=2Ω ， R2的阻值变化范围是0-10Ω 。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。
闭合电路欧姆定律
一、闭合电路欧姆定律
在外电路中，正电荷在电场力的作用下由正极移向负极，电势降低，降低多少，负载两端就有多少电压。内电路中：非静电力把正电荷由负极移到正极。
2、闭合电路欧姆定律推导；
设电源的电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r，闭合电路电流为I，在时间t内， 1）外电路中电能转化成的内能为Q外=I2Rt 2）内电路中电能转化成的内能为Q内=I2rt 3)非静电力做功： W=Eq=EIt 由能量守恒定律可知：W=Q外+Q内即 EIt=IRt+Irt 所以有E=IR+Ir 变形得I=E/（R+r）
1）IR=U外是外电路上总的电势降落，习惯叫做路端电压 2）Ir=U内则是内电路的电势降落即E=U外+U内
则电动势等于内外电路电势降落之和

4.1《闭合电路欧姆定律》(鲁科版选修3-1)

的特性决定，跟电源的体
积无关，也跟外电路无关
。（5）电动势是标量，但
有方向，物理学中规定
（2）单位： V
1V=1J/C
ห้องสมุดไป่ตู้
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。
方向为由负极经电源内
部指向正极，即电源内部电流的方向．
判断题
1．电动势就是电势差，也叫电压，单位是V.(× )
2．电源提供的电能越多，电源的电动势越大．
【1】 E = U外+ U内（适用：一切用电器电路）【2】闭合电路中的电流跟电源的电动势
成正比，跟内、外电路的电阻之和反比
E （适用条件：外电路为纯电阻） I Rr
二、闭合电路欧姆定律 1．内、外电路 (1)概念：内电路是电源内部电路，外电路是电源外部电路． (2)特点：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．
闭合电路的动态分析
第4章
闭合电路欧姆定律和逻辑电路
针对训练
例2.在如图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是( B )
A．A变大，V变大
C．A变大，V变小
B．A变小，V变大
D．A变小，V变小
滑片P向右移动滑动
变阻器接入电路的电阻变大
总电阻也变大
滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大
．
③ 电路，③适于
(3)适用条件：①、②适于外电路为纯电阻一切电路．
[核心点击]
闭合电路欧姆定律的表达形式物理意义电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 ② ③ 适用条件纯电阻电路

4.1探究闭合电路欧姆定律

（三）情感态度与价值观
体会闭合电路中的能量关系，感受物理学之美。
教学重点
及难点
重点：电动势、内外电压，闭合电路欧姆定律的内容
难点：闭合电路欧姆定律的计算和电路分析
主要教学
方法
实验法、讲授法、类比法
教具
CAI
教学过程及时间分配
主要教学内容
把不涉及电源的电路叫做部分电路，把含有电源的电路叫做闭合电路又叫全电路
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3．电源（池）的几个重要参数
①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
②内阻（r）:电源内部的电阻。
③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.
2．电动势
3．电源（池）的几个重要参数
4.闭合电路欧姆定律
完成课后习题
教学后记
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
（2）定义式：E=W/q
（3）单位：伏（V）
（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
【注意】：①电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。
【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。
4.闭合电路欧姆定律
通过实验我们可知：电源的电动势等于闭合电路中内、外电压之和
由部分电路欧姆定律可知
所以
整理可得电流式
闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟内、外电路电阻之和成反比。

高三物理研究闭合电路的欧姆定律

结束
1、可调内阻电池简介： J2365 型可调内阻电池是专门供中学物理教学设计的直流电源。它是一个半封闭式的铅蓄电池，容量约为 1 安培小时，电动势为2伏左右，内阻较大且在5—50欧姆之间连续可调。构造宜于测量内、外电压，适于用来做闭合电路的欧姆定律实验。
可调内阻电池应经常保持充足电状态，电解液面应高出极板5mm以上。如果电池长期不用，可将电池充足电，然后取出极板，在清水中泡2小时，晾干后正极板用塑料袋封好存放。负极板在松香酒精溶液中泡1—2分钟，晾干后用塑料袋包好存放。
2、开关S断开时，记录电压表 V1的读数，此时V1的电压值即可视为电池的电动势E。
3、调节电池内阻一适当的值。
4、调节电阻箱R的阻值,接通电路,将V1、V2表的读数记入表一。
5、改变电池的内阻，重复步骤4，将数据记入表二。 6、分析、处理数据。
7、得出结论：在实验误差范围内，各次测得的电源内电压与外电压之和是保持不变的，等于电源的电动势。
表一 (电动势 E=V ）
电阻箱内电路读数R 电压U’ （Ω）（V）外电路 U+U’ 误差电压U （V）（%）（V）
表二 (电动势E=2.10V ）
电阻箱读数R （Ω） 100 150 200 内电路外电路 U+U’ 误差电压U’ 电压U （V）（%）（V）（V） 0.37 0.28 0.89 1.72 1.82 1.89 2.09 2.10 2.09 0.5 0 0.5
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3、使用方法： 1、加电液和充电：电池在出厂时未装电解液，在使用前必须先配置密度为1.26—1.28g /cm3的硫酸溶液注入电解槽内，液面应高出极板约 5mm 。用学生电源（ J1202 型）的直流输出端，按正负极分别接电池的正负极板，不可接错。调节充电电流在 100—150mA 之间，充电60小时以上。 2、调节内阻：向气室内缓慢地打气，以改变电解液液面的高低，即可调节可调内阻电池由电池槽、电池槽盖、正负极板、探针、气室、气嘴、气管开关、气筒等组成。正负极板插在两端电池槽内，中间有一条狭长的电液通道，装上气管和气筒缓慢地推动气筒活塞，向电池内打气，以改变电解液液面的高低，从改变电池的内电阻。在电池槽内靠近极板的内侧分别插有探针，利用探针可方便地测出内电路上达到电压。

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)。

闭合电路欧姆定律(知识梳理)

闭合电路欧姆定律(知识梳理)一、欧姆定律欧姆定律是由德国电学家和物理学家埃尔斯蒂·欧姆（Georg Ohm）提出的有关电路中电流、电压和电阻的关系的定律，它称为“欧姆定律”。

欧姆定律的公式表达为，经典的欧姆定律公式是：V = I*R，V 是电路中的电压（单位为伏特），I 是电路中的电流（单位为安培），R 是电路中的电阻（单位为欧姆）。

欧姆定律可以简单地认为是电流与电阻密切相关的定律，规定实际中电路内电阻大小决定了电流大小，即电阻越大，电流就越小；电阻越小，电流就越大；而电流和电压的关系则可用V=IR表示，即在恒定的电阻下，电压的大小决定了电流的大小。

闭合电路是指电路中的电路分支都连接在一起，形成一个闭合的环路，满足相等的电压总差值，因而能够使用欧姆定律进行计算。

在闭合电路中，利用欧姆定律可以求出电路中每一线段的电压大小、电流大小以及每一段电路中电阻的大小。

闭合电路中支路上的所有电阻总和等于电路中的总电阻值。

只要给出电路中的总电压和总电阻，就可以求出支路上的电压、电流、电阻的大小。

例如，有一个闭合电路，里面有三个电阻，分别为 R1、R2和R3，并且它们的总和为R4。

这时候，闭合电路总电阻 R4 = R1+R2+R3，利用欧姆定律，就可以求出三个电阻分别对应的电压大小、电流大小，以及每一段电路中电阻的大小。

欧姆定律虽然是一个比较简单、容易理解的定律，但是它非常重要，在电子产品的设计、使用、检测、维护等方面都有重要的作用。

用欧姆定律可以很方便地计算和分析电路的电压、电流及电阻的量值，对于电子元器件的短路、开路、负载等情况的分析，欧姆定律也是一个重要的参考依据。

欧姆定律也应用于非电路的求解中，比如把它用于求解气动系统内的压力､容积与流量的关系，用于求解水力学中的压力与流量的关系等，这都是欧姆定律的广泛应用。

闭合电路的欧姆定律(一)课件(共21张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三

q
电力的特性决定。( √ )
(3)一节1.5 V的5号干电池和一节1.5 V的7号干电池把其他形式的能转化
为电能的本领一样大。( √ )
W
W
(4)电动势定义式 E＝中的W与电压 U＝中的W是同种性质力所做的功。
q
q
( ×)
(5)电动势跟电源的体积无关，外电路变化时，电动势也变化。(
×)
练习
1.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示
意义：反映电源把其他形式的
能转化为电能本领的大小

定义式： =

能量转化：W= U外+ U内
二、闭合电路欧姆定律
电压关系：E=U外+ U内
)

电流关系： =
+
S
-
S
观察与思考
2.定义：电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，
常用E来表示。
3.单位：与电压的单位相同，也是伏特(V)。
4.物理意义：电动势在数值上等于将单位电荷量的正电荷由负极移
动到正极非静电力所做的功。电动势是反映电源把其他形式的能转
化为电能的本领的物理量。它是电源的特征量。不同的电源，产生
U内=Ir
U外=IR
E
E
(2)E＝U外＋U内
(3)E＝IR＋Ir 或

I＝
+
r
R
S
闭合电路欧姆定律
1.特点:在外电路中，电流由高电势流向低电势，在外电阻上沿电流方
向电势降落；电源内部由负极到正极电势升高。
2.闭合电路欧姆定律
内电路中内、外电阻之和成反比。
量的正电荷从电源的负极移到正极，做功越多，电荷获得的电势能越多，

高中物理实验研究闭合电路欧姆定律

实验九研究闭合电路欧姆定律
【实验目的】
用可调内阻电池来验证闭合电路欧姆定律。

【实验原理】
本实验所用的可调内阻电池是一种化学电池，探极A、B是为了测量电池的内电压，向电池内打气，可以改变电池内电解液液面的高低，从而改变电池的内阻。

通过改变滑动变阻器的阻值，即可改变外电阻，测出不同电阻下的路端电压U和内电压U，的值，看它们之和U+U，在误差允许的范围内是否相等，即可验证闭合电路欧姆定律。

图1
【注意事项】
1、实验前应将电池充足电。

2、因为实验用化学电池容量很小，所以要尽快完成实验，
避免电池放电很久。

3、调节变阻器的过程中，不能使电流过大，以免损坏电池。

【实验器材】
1、可调内阻电池，
2、滑动变阻器，
3、电压表2块，
4、小开关，
5、导线7根，
6、打气筒。

【实验步骤】
1、将两个探极插入电极附近，注意尽量靠近电极，但不能
接触电极。

2、按照图1电路连接电路图，滑动变阻器为负载，连接电
路时使它的阻值为最大。

电压表V用来测量路端电压，直
接接在电源两极，电压表V，用来测量内电压，它的正接线
柱与靠近电池负极的探极相连，负接线柱与靠近电池正接
线柱相连。

3、闭合开关，滑动滑动头改变阻值，内、外电压同时改变，
测出一组内、外电压U、U，的值。

4、改变电池内阻，重复上一步测量。

【作业布置】
电池用旧了发生改变的物理量是（）
A 电池的电动势减小了
B 电池的内电阻变大了
C 小灯泡的电阻变大了
D 小灯泡的电阻变小了。

教学设计《探究闭合电路欧姆定律》

《探究闭合电路欧姆定律》教学设计《闭合电路欧姆定律》教学设计摘要：本节课的设计有四个主要的思路： 1、通过演示和学生实验，激发学生寻找小灯泡“丢失的电压”，感悟到是电源有内阻。

2.通过测量原电池的内部电源和外电路滑动变阻器两端电之和等于电源电动势，肯定电源内有电压损耗，得到闭合电路欧姆定律示的关系式；3.从能的守恒与转化的角度，理论上再次回归到内外电压之和大小等于电动势大小的规律，再结合部分电路欧姆定律，推导出闭合电路欧姆定律；4.通过分析外电压与外电阻关系，加深学生对闭合电路欧姆定律的理解。

关键词：电动势闭合电路欧姆定律一、教学背景分析【教材分析】本节课是高中物理思南版选修3-1第四章第一节内容，教材以“手电筒为什么不亮？”为问题出发，通过三个实验探究出电源端电压与标称电压不同，由此引出电动势与内阻的概念。

以伏打电池为例，讲解了电池的作用，并引出电动势和内阻的概念。

在理论分析时应用了能量守恒和转化的观点。

【学情分析】学生在本节课前，已经学习了欧姆定律、焦耳定律、伏安法测电阻等，对外电路的研究比较全面，但对电源内部的研究几乎为零。

所以电动势的概念很难理解，通过微课形式突破。

闭合电路欧姆定律可以通过实验得出，又从能量守恒与转化的角度来理解加深印象。

二、学科素养（一）物理观念1. 知道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。

2. 知道电动势和内阻是用来表征电源特性的两个物理量。

3.理解闭合电路的欧姆定律，并且会简单应用。

（二）物理思维和实验探究1、通过演示和学生实验，激发学生寻找小灯泡“丢失的电压”，感悟到是电源有内阻，加深对电源电压以及内阻的理解2.原电池实验说明电源有消耗电源，得出电动势与内外电压的关系。

3从能的转化与守恒角度，理论推导出闭合电路欧姆定律。

4.实验探究未电压与外电阻关系，加深对闭合电路欧姆定律的理解。

（三）科学态度与责任通过发现问题到解决问题这一完整的教学过程，学生亲身感受知识的建立过程，得到成功的体验，享受成功的愉悦，增加了探索自然规律的兴趣。

4.1探究闭合电路欧姆定律

高中物理：闭合电路的欧姆定律

(课堂设计)2014-2015高中物理 4.1 探究闭合电路欧姆定律课件 沪科版选修3-1

闭合电路的欧姆定律

《探究闭合电路欧姆定律》说课稿

闭合电路的欧姆定律

闭合电路欧姆定律 教案

实验探究闭合电路的欧姆定律

闭合电路欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

4.1《闭合电路欧姆定律》(鲁科版选修3-1)

4.1探究闭合电路欧姆定律

高三物理研究闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律

闭合电路欧姆定律(知识梳理)

闭合电路的欧姆定律(一)课件(共21张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三

高中物理实验研究闭合电路欧姆定律

教学设计《探究闭合电路欧姆定律》

(课堂设计)2014-2015高中物理 4.1 探究闭合电路欧姆定律课件沪科版选修3-1

闭合电路欧姆定律教案