人教版高中物理選修31　　　閉合電路的歐姆定律導(dǎo)學(xué)案　無(wú)答案

1、第七節(jié)、閉合電路的歐姆定律（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 經(jīng)歷閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過(guò)程。體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用。2、能夠理解內(nèi)、外電路的電勢(shì)降落，理解閉合電路歐姆定律。3、會(huì)用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載、電流的關(guān)系。【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn)：閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)及理解難點(diǎn)：閉合電路中電勢(shì)升降關(guān)系的理解，路端電壓與負(fù)載、電流的關(guān)系，以及相關(guān)電路的分析和計(jì)算?！窘虒W(xué)過(guò)程】L1L2L3S3S2S1一、課題引入實(shí)驗(yàn)一當(dāng)電鍵S1閉合，燈泡L1發(fā)光。當(dāng)電鍵S2閉合，請(qǐng)觀察燈泡L1亮度如何變化？當(dāng)電鍵S3閉合，請(qǐng)觀察燈泡L1亮度如何變化？圖1二、認(rèn)識(shí)閉合電路 1閉合電路：當(dāng)電鍵S

2、閉合，電源、導(dǎo)線、用電器組成閉合電路。2外電路：由用電器和導(dǎo)線組成外電路。 在外電路中，正電荷在電場(chǎng)力的作用下從正極向負(fù)極移動(dòng)，即從電勢(shì)高的位置向電勢(shì)低的位置移動(dòng)，電路中正電荷定向移動(dòng)方向規(guī)定為電流方向。 所以在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低。外電路上總的電勢(shì)降落即為外電路總電壓，習(xí)慣上叫做路端電壓。若外電路為純電阻電路，U外=IR3內(nèi)電路：電源內(nèi)部是內(nèi)電路。 電源內(nèi)阻為r，流過(guò)電源的電流為I，內(nèi)電路的電勢(shì)降落即為內(nèi)電壓，U內(nèi)=Ir三、回顧電源和電動(dòng)勢(shì)1、電源起什么作用？ 圖22、電源怎么實(shí)現(xiàn)提供電能？ 3、 如何描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)？ 4、如何定量描述非靜電力做的功？ 四、理

3、論推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律（提示：應(yīng)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律）設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r 外電阻為R 電鍵閉合后，流過(guò)電源的電流為I，則經(jīng)過(guò)時(shí)間t1、 電源提供的電能：2、 外電路中電流做功消耗的電能：3、 內(nèi)電路中電流做功消耗的電能：由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：閉合電路的歐姆定律：閉合電路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。此定律的適用條件： 4、 閉合電路的歐姆定律幾個(gè)變形表達(dá)式以及適用條件：五、對(duì)閉合電路的歐姆定律進(jìn)行討論及應(yīng)用1路端電壓、內(nèi)電壓和電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系。 E=U外+U內(nèi)整個(gè)閉合電路的電勢(shì)高低變化情況如上圖所示，圖中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢(shì)的高低，A，B

4、兩個(gè)位置分別與電源的正極和負(fù)極位置相對(duì)應(yīng)，由于BC和DA是化學(xué)反應(yīng)層，D代表電池溶液中與正極靠近的位置，C代表電池溶液中與負(fù)極靠近的位置。A到B表示外電路上總的電勢(shì)降落，C到D表示內(nèi)電路的電勢(shì)降落，B到C表示電池負(fù)極附近化學(xué)反應(yīng)層中非靜電力提高的電勢(shì)，D到A表示電池正極附近化學(xué)反應(yīng)層中非靜電力提高的電勢(shì)。從電源正極A沿閉合電路的B、C、D繞一周再回到A時(shí)，一路上電勢(shì)降落的總和，必定等于電勢(shì)升高的總和。 U外+U內(nèi)=電源內(nèi)部電勢(shì)升高的總和例1、如圖所示，R1=14，R2=9。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)I1=0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)I2=0.3A。求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。AR

5、1R2S12Er例2、把例1中的電流表?yè)Q成電壓表，如何設(shè)計(jì)電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？2路端電壓與負(fù)載的變化關(guān)系。 U路 = E Ir 實(shí)驗(yàn)二按圖示電路連接，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，觀察電流表和電壓表的變化情況，如何解釋看到的現(xiàn)象？請(qǐng)同學(xué)們分組討論。結(jié)論：當(dāng)負(fù)載R減小時(shí)，電流 ，路端電壓 ；當(dāng)負(fù)載R增大時(shí)，電流 ，路端電壓 。應(yīng)用1：?jiǎn)栴}1、實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵S2閉合，燈泡L1變暗，請(qǐng)同學(xué)們解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。問(wèn)題2：當(dāng)電鍵S3閉合時(shí)，燈泡L1、L2亮度會(huì)有什么變化？請(qǐng)同學(xué)們解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。問(wèn)題3：當(dāng)電鍵S3斷開(kāi)時(shí)，燈泡L1、L2亮度又會(huì)有什么變化？請(qǐng)同學(xué)們解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。閉合電路動(dòng)態(tài)分析的基本思路：先局部到

6、整體，再由整體到局部應(yīng)用2：課本第61頁(yè)“說(shuō)一說(shuō)”應(yīng)用3：討論兩種特殊情況：（1） 當(dāng)R趨于無(wú)窮大時(shí)，即外電路處于 狀態(tài)，I= ，U路= ，即斷路時(shí)的路端電壓等于 提供了一種測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的方法。（2） 當(dāng)R等于0時(shí)，即外電路處于 狀態(tài)，I= ，U路= 由于電源內(nèi)阻一般很小，短路時(shí)電流很大。 3、電源的UI 圖象課本第62頁(yè)“思考與討論”電源的UI 圖象的物理意義。（1）、圖象與縱坐標(biāo)交點(diǎn)的物理意義： （2）、圖象與橫坐標(biāo)交點(diǎn)的物理意義： （3）、直線斜率的物理意義： （4）、直線上的任意點(diǎn)的物理意義： IU路EoImMNUI（5）、圖象的面積的物理意義： 應(yīng)用：例3、如下左圖所示，為閉合電路中兩個(gè)不同電源的UI圖象，則兩電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的關(guān)系為（ ）AE1<E2r1>r2 BE1E2r1r2 CE1<E2r1<r2 DE1>E2r1<r2例4、(多選)如下右圖所示為兩個(gè)獨(dú)立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關(guān)系圖線，則