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1、12.2 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律知识回顾1.电路中电流形成的条件:(1)闭合电路;(2)电路中有电源。2.电源:将自由电子从正极搬运的负极的装置。电源的作用:(1)维持电源正、负极之间始终存在 电势差;(2)使电路中存在持续的电流。新课讲授1.闭合电路(1)闭合电路:由导线、电源和用电器连成 的电路叫做闭合电路。(2)外电路:用电器和导线组成外电路。(3)内电路:电源内部是内电路。2.电动势在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子(负电荷)。在电路中,自由电子(负电荷)的定向移动形成电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。下面按负电荷的定向移动进行讨论。2.电动势思考与讨论
2、1:在外电路中,负电荷由电源负极流向正极。如果电路中只存在静电力的作用,会发生什么情况?电源负极的负电荷和电源正极的正电荷很快就会中和,电路中不能维持持续稳定的电流。2.电动势思考与讨论2:为什么电源能让外电路中维持持续稳定的电流?电源能把正极的负电荷经过电源内部不断地搬运至负极,使电源正负极始终带有一定数量的正负电荷,使电源正负极始终存在一定的电势差。+-2.电动势思考与讨论3:电源在内部将负电荷从正极搬运的负极的能力是怎么来的?电源内部存在着由正极指向负极的电场,在此电场中,静电力阻碍负电荷向负极移动。因此,在电源内部要使负电荷向负极移动,就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷,这种
3、力叫作非静电力。+-F静F非2.电动势电源把负电荷从正极搬运的负极的过程中,这种非静电力在做正功,使电荷的电势能增加。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势能的装置。+-F静F非2.电动势在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能思考与讨论:不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领是否相同?电动势2.电动势(1)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱 的物理量。(2)定义:用非静电力所做的功与所移动的电荷量之比,即:(3)单位:伏特(V)(4)电源电动势E的大小由电源本身的性质决定,与
4、非静电力做 功W非、移动的电荷量q无关,与外电路无关。例1:电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此()A.电动势是一种非静电力 B.电动势越大,表明电源存储的电能越多 C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映 D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压例2:下列关于电动势的说法正确的是()A.电动势就是电压,单位是V B.电动势大的电源做功一定多 C.电动势大的电源做功一定快 D.电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的能量例3:铅蓄电池的电动势为2V,一节干电池的电动势为1.5V,将两电 池分别接入电路中,两电路中的电流分别为0.1A和0.2A。两电 路都工作20s,电源所消耗的化学能分别为多少?哪个电池把化 学能转化为电能的本领更强?3.闭合电路的欧姆定律及其能量分析思考:闭合电路中的能量是如何转化的?非静电力做正功,使其他形式的能量转化为电能。电流做功(静电力做正功),使电能转化为其他形式的能量。内电路通过非静电力做功增加的电能与外电路消耗的电能相等吗?3.闭合电路的欧姆定律及其能量分析(1)内阻:通常在电源内部也存在电阻,内电路的电阻叫内电 阻,简称内阻。有内阻的电源可以看作一个没有电阻的理想电源与电阻r的 串联,即:ErEr4.路端电压与负载的关系(1)负载:外电路中的用电器。(2)路端电压:外电路的电压。UIO