第十二章電能

能量守恒定律人教版(2019)必修第二冊(cè)12.2閉合電路歐姆定律（第一課時(shí)）

兩個(gè)電路中小燈泡的規(guī)格都相同，電池也相同。多個(gè)并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個(gè)小燈泡暗。如何解釋這一現(xiàn)象呢？不同的電源對(duì)電路提供的能量一樣嗎？與哪些因素有關(guān)呢？新課導(dǎo)入

由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路（closedcircuit）。閉合電路2.外電路:電源外部的電路導(dǎo)線、電源、用電器1.閉合電路的結(jié)構(gòu)：3.內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路閉合電路1.電源外部，正電荷將怎樣移動(dòng)？2.電源內(nèi)部，正電荷將怎樣移動(dòng)？3.電源內(nèi)部的正電荷受到靜電力方向？靜電力做正功還是負(fù)功？4.什么力來克服電場(chǎng)力做功？從正極到負(fù)極從負(fù)極到正極從正極指向負(fù)極負(fù)功非靜電力電源：通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。++++電源____+++++++正極負(fù)極問題探究非靜電力實(shí)際電路中是自由電子在運(yùn)動(dòng)，由于我們規(guī)定正電荷移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?，因此這節(jié)我們以正電荷為例。干電池發(fā)電機(jī)在干電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能；在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。5.電源內(nèi)部的非靜電力是由什么提供的？問題探究抽水機(jī)增加水的重力勢(shì)能電源增加電荷的電勢(shì)能不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)不同,使單位正電荷所增加的電勢(shì)能不同。6.電源內(nèi)部的能量是如何轉(zhuǎn)化的？問題探究思考：不同類型的電源，非靜電力做功是不同的，如何比較非靜電力做功本領(lǐng)的強(qiáng)弱？堿性干電池----將1C的正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.5J鋅汞電池----將1C的正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.2J鉛蓄電池----將0.6C的正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，非靜電力做功1.2J搬運(yùn)1C正電荷時(shí)，非靜電力做功反映電源將其他形式能轉(zhuǎn)換成電勢(shì)能的本領(lǐng)。1.定義：非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功跟被搬運(yùn)的電荷量的比值。

數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。2.定義式：（W：非靜電力做的功q：電荷量）3.單位：伏特（V）1V=1J/C標(biāo)量4.物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的大小。5.特點(diǎn):由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積和外電路均無關(guān)。電動(dòng)勢(shì)生活中常見的電池電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別與聯(lián)系

(1)電源是通過靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(

)(2)電動(dòng)勢(shì)定義式E＝

中的W與電壓U＝

中的W是同種性質(zhì)力所做的功。(

)(3)一節(jié)1.5V的5號(hào)干電池和一節(jié)1.5V的7號(hào)干電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一樣大。(

)(4)外電路變化時(shí)，電動(dòng)勢(shì)也變化。(

)××√×實(shí)際的電源可分解成不計(jì)內(nèi)阻的理想電源和一個(gè)內(nèi)阻兩部分電路中的電勢(shì)變化情況:不能忽略的一個(gè)問題，電源有內(nèi)阻問題探究：閉合電路中電勢(shì)如何變化？

在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極。在內(nèi)電路中，通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向由負(fù)極流向正極。2.閉合回路的電流1.部分電路的電流內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。rERSIIRU電路中的電流1.在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低。2.在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升”(BC和DA為化學(xué)反應(yīng)層)ABCDRE、r化學(xué)反應(yīng)層電路中的電勢(shì)變化電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和BDAC電源電動(dòng)勢(shì)：BC＋DA問題1.電源內(nèi)部非靜電力做了多少功？能量如何轉(zhuǎn)化？ErS負(fù)載ABI情景：電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,與一個(gè)負(fù)載接成閉合電路，設(shè)負(fù)載兩端電壓為U,電路中電流為I,通電時(shí)間為t。

化學(xué)能電能其他形式能非靜電力做功電流做功【理論探究：閉合電路中電流I大小的決定因素】問題2：這些電能在哪些地方轉(zhuǎn)化成其他形式能量？外電路內(nèi)電路根據(jù)能量守恒定律,有：能量關(guān)系：功率關(guān)系：電壓關(guān)系：

——閉合電路的歐姆定律那么：如果外電路是純電阻電路，即：【探究結(jié)論】rERS內(nèi)電路外電路U內(nèi)U外E結(jié)論：E=U外+U內(nèi)ErRS電路中電勢(shì)變化情況：U外=IR是外電路上總的電勢(shì)降落；U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上總的電勢(shì)降落；閉合電路中的電勢(shì)E=IR+IrE=U外+U內(nèi)電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和。1.內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.公式：

閉合電路歐姆定律說明：

⑴是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓。

⑵是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓。（適用范圍：純電阻電路）表達(dá)式物理意義適用條件電流與電源電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路總電阻成反比純電阻電路E＝I(R＋r)①E＝U外＋I(xiàn)r②E＝U外＋U內(nèi)③電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中內(nèi)、外電壓之和①式適用于純電阻電路；②③式普遍適用EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt④W＝W外＋W內(nèi)⑤電源提供的總能量等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和④式適用于純電阻電路，⑤式普遍適用閉合電路中的幾種表示形式E=IR+IrE=U外+U內(nèi)課堂小結(jié)電動(dòng)勢(shì)歐姆定律閉合電路電動(dòng)勢(shì)：非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功跟被搬運(yùn)的電荷量的比值。

閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個(gè)結(jié)論叫做閉合電路歐姆定律。

適用范圍：外電路為純電阻的電路

鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示A.電源將1C的正電荷從正極移至負(fù)極的過程中，2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.電源將1C的正電荷從負(fù)極移至正極的過程中，2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸.鉛蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.鉛蓄電池比一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5V)的體積大，故電動(dòng)勢(shì)大例1√(多選)如圖所示，當(dāng)可變電阻R＝2Ω時(shí)，理想電壓表的示數(shù)U＝4V，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V，則A.此時(shí)理想電流表的示數(shù)是2AB.此時(shí)理想電流表的示數(shù)是3AC.電源的內(nèi)阻是1ΩD.電源的內(nèi)阻是2Ω例2√√(2023·清遠(yuǎn)市高二期末)如圖所示，R3＝0.5Ω，S斷開時(shí)，兩表讀數(shù)分別為0.8A和4.8V，S閉合時(shí)，它們的讀數(shù)分別變?yōu)?.4A和4.2V。兩表均視為理想電表，求：(1)R1、R2的阻值；例3(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(2024·郴州市高二期中)如