2011-2012學(xué)年高中物理 2.7 閉合電路的歐姆定律學(xué)案 新人教版選修3-1

1、2.7 閉合電路的歐姆定律 學(xué)案（人教版選修3-1）一、閉合電路的歐姆定律1閉合電路：只有用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)_電路，電路中才有電流用電器、導(dǎo)線組成_，電源內(nèi)部是_在外電路中，正電荷在恒定電場的作用下由_移向_；在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從_移到_電路中_定向移動(dòng)的方向就是電流的方向在外電路中沿電流方向_降低2能量轉(zhuǎn)化和守恒：在閉合電路中，非靜電力做的功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和3閉合電路的歐姆定律：(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的_成正比，跟內(nèi)、外電路的_之和成反比 .(2)公式表示：I；EI(Rr)；EU外U內(nèi)(3)適用條件：兩式適用于_電路，式適用于一切電路二

2、、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1路端電壓：就是_，也可以理解為電源兩極間的電壓2負(fù)載：電路中，消耗電能的元件常常稱為負(fù)載負(fù)載變化時(shí)，電路中的電流就會變化，路端電壓也隨之變化3路端電壓隨負(fù)載的變化：UEIr，或UEr.(1)當(dāng)R增大時(shí)，U_；(2)R減小時(shí)，U_；(3)當(dāng)r0時(shí)，U不隨_的變化而變化，這種電源稱為理想電源；(4)當(dāng)R0時(shí)，這種情況叫_，I，由于電源內(nèi)阻一般很小，故電路中的電流會很大，會導(dǎo)致燒毀電源甚至引起火災(zāi)，絕對不允許將電源正負(fù)極用導(dǎo)線直接連在一起；(5)當(dāng)R時(shí)，這種情況叫_，此時(shí)路端電壓等于_.一、閉合電路的歐姆定律問題情境用電壓表分別測量新干電池和舊干電池兩極的電壓(近似等于電動(dòng)勢

3、)，你有什么發(fā)現(xiàn)？若將新干電池和舊干電池分別對同一規(guī)格的小燈泡供電，燈泡的亮度有何不同？怎樣解釋這一現(xiàn)象？ 1閉合電路由哪兩部分組成？2推導(dǎo)：閉合電路的歐姆定律要點(diǎn)提煉1在外電路中，沿電流方向電勢_2閉合電路的歐姆定律：問題延伸電源兩端的電勢差可以這樣理解，把電源看做兩部分，一部分是理想的電源，電動(dòng)勢為E，另一部分是電源的內(nèi)電阻r，沿著電流的方向，經(jīng)過理想電源電勢就升高一個(gè)電動(dòng)勢E，經(jīng)過內(nèi)電阻電勢就降低一個(gè)Ir，則電源兩極間的電壓為_二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系問題情境大家?guī)缀醵甲⒁膺^這種現(xiàn)象，傍晚是每一天的用電高峰時(shí)段，燈光較暗，而夜深人靜時(shí)，若打開燈的話，燈光特別亮；在家用電器使用中，如夏季打

4、開空調(diào)后，你會發(fā)現(xiàn)燈泡會變暗，而關(guān)掉空調(diào)后燈泡又會馬上亮起來，這是為什么呢？1什么是負(fù)載？ 2試分析：當(dāng)外電阻R增大時(shí)，路端電壓如何變化？要點(diǎn)提煉1路端電壓與外電阻的關(guān)系：當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓_；當(dāng)外電阻減小時(shí)，路端電壓_2路端電壓與電流的關(guān)系圖1對純電阻電路有：UEIr，對給定的電源，電動(dòng)勢和內(nèi)電阻為定值，所以路端電壓與電流是線性關(guān)系，如圖1所示，圖象表達(dá)：U軸截距是_，I軸截距等于_，直線的斜率等于_3外電路斷開時(shí)，路端電壓等于_，外電路短路時(shí)，電路中的電流等于_(表達(dá)式).例1如圖2所示的電路中，電阻R10 .當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為6 V當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為5.46 V

5、，則電源的內(nèi)阻為多少？ 圖2例2如圖3所示是一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖當(dāng)滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()圖3A路端電壓變小B電流表的示數(shù)變大C電源內(nèi)阻消耗的功率變小D電路的總電阻變大聽課記錄：變式訓(xùn)練1在如圖4所示的電路中，E為電源的電動(dòng)勢，r為電源內(nèi)阻，R1、R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U，現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸頭向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)變化情況是()圖4AI1增大，I2不變，U增大BI1減小，I2增大，U減小CI1增大，I2減小，U增大DI1減小，I2不變，U減小例3如圖5所示，線段A為某電源的

6、UI圖線，線段B為某電阻R的UI圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時(shí)，則：圖5(1)電源的輸出功率P出是多大？(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？ 變式訓(xùn)練2如圖6所示為兩個(gè)獨(dú)立電路A和B的路端電壓與其總電流的關(guān)系圖線，則()圖6A路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等B電流都是I1時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等C電路A的電動(dòng)勢大于電路B的電動(dòng)勢 D電路A中電源的內(nèi)阻大于電路B中電源的內(nèi)阻【即學(xué)即練】1一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3 V，接上8 的負(fù)載后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r為()AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 DE3 V，r1 2.

7、如圖7所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r.當(dāng)逐一閉合開關(guān)，接入燈泡增多時(shí)，以下說法正確的是()圖7A燈少時(shí)各燈較亮，燈多時(shí)各燈較暗B燈多時(shí)各燈兩端的電壓較低C燈多時(shí)通過電源的電流較大D燈多時(shí)通過各燈的電流較大3. 如圖8所示，A燈和B燈都未正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，兩燈亮度的變化是()圖8AA燈變亮，B燈變亮BA燈變暗，B燈變亮CA燈變暗，B燈變暗DA燈變亮，B燈變暗4如圖9所示為某一電源的UI曲線，由圖可知()圖9A電源電動(dòng)勢為2 VB電源內(nèi)電阻為 C電源短路時(shí)電流為6 AD電路路端電壓為1 V時(shí)，電路中電流為5 A參考答案課前自主學(xué)習(xí)一、1.閉合外電路內(nèi)電路正極負(fù)極負(fù)極正極正

8、電荷電勢3(1)電動(dòng)勢電阻(3)純電阻二、1.外電壓3.(1)增大(2)減小(3)負(fù)載(4)短路(5)斷路電源電動(dòng)勢核心知識探究一、問題情境1內(nèi)電路和外電路2設(shè)電源的電動(dòng)勢為E，外電路電阻為R，內(nèi)電路電阻為r，閉合電路的電流為I.在時(shí)間t內(nèi)，外電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為Q外I2Rt；內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為Q內(nèi)I2rt；非靜電力做的功為WEqEIt(在數(shù)值上等于電源轉(zhuǎn)化的總電能)根據(jù)能量守恒定律，有WQ外Q內(nèi)，所以EItI2RtI2rt，整理后得到EIRIr，即I.要點(diǎn)提煉1降低2閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比問題延伸 UEIr.二、 問題情境 1電路中，消耗

9、電能的元件常常稱為負(fù)載2當(dāng)外電阻R增大時(shí)，根據(jù)I可知，總電流I減小(E和r為定值)；內(nèi)電壓Ir減小，根據(jù)U外EIr可知，路端電壓U外增大要點(diǎn)提煉1增大減小2電動(dòng)勢短路電流內(nèi)阻的相反數(shù)3電源電動(dòng)勢 解題方法探究例11 解析當(dāng)S斷開時(shí)，R外，EU外6 V；S閉合時(shí)，U外IR，I A0.546 A再由EU外Ir得r 1 例2A滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過程中，總電阻變小，D錯(cuò)誤；干路電流變大，路端電壓變小，A正確；內(nèi)阻消耗的功率變大，C錯(cuò)誤；定值電阻R3兩端電壓降低，電流表示數(shù)變小，B錯(cuò)誤變式訓(xùn)練1BR2減小，R總減小，I增大，Ir增大，路端電壓即U減小，I(rR3)增大，R1、R2兩端并聯(lián)電壓減小，

10、I1減小，I2增大，B正確例3(1)4 W(2)2 W解析(1)根據(jù)題意，從圖線A可讀出E3 V，r 0.5 .從圖線B可讀出R1 .由電源E3 V，r0.5 與電阻R1 組成的閉合電路中，I A2 A，則P出I2R4 W.(2)P內(nèi)I2r2 W.變式訓(xùn)練2ACD在路端電壓與總電流的UI關(guān)系圖線中，圖線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢E，圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可見EAEB，rArB.圖中兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I1，U1)，由R可知，路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等由UIr可知，電流都是I1時(shí)，因r不等，兩電源內(nèi)電壓不等所以選項(xiàng)A、C、D正確即學(xué)即練1B當(dāng)外電路斷路時(shí)，I0，U外E3 V；接上8 負(fù)載時(shí)，I A0.3 A，則r 2 .2ABC由于燈泡并聯(lián)在電路中，所以接入電路的燈泡越多，總電阻越小，電路的總電流越大，電源的內(nèi)電壓越大，路端電壓越低，選項(xiàng)B、C正確；路端電壓越低，流過每個(gè)燈的電流越小，各電燈越暗，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3A當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P