(人教版)高二物理選修2.7.閉合電路的歐姆定律

第二章恒定電流第七節(jié)閉合電路的歐姆定律（第一課時(shí)）教學(xué)中從能量轉(zhuǎn)化的角度與學(xué)生共同導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律，即E=U＋U′=IR+Ir。理清公式中各個(gè)部分所代表的物理含義。引導(dǎo)學(xué)生知道斷路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，知道用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓就可以得到電源的電動(dòng)勢(shì)。其中路端電壓與電流的關(guān)系是本節(jié)的一個(gè)難點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用公式加以解釋。本節(jié)對(duì)路端電壓與電流的關(guān)系圖線進(jìn)行講授，使學(xué)生可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系，對(duì)于恒定電路中的動(dòng)態(tài)變化應(yīng)精講精練，讓學(xué)生掌握判斷的流程。1.掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意義和圖象。2.會(huì)利用定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律及原因，會(huì)用公式法、圖象法分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。重點(diǎn)：掌握閉合電路歐姆定律及用定律討論外電壓隨外電阻變化的規(guī)律及原因。難點(diǎn)：利用閉合電路歐姆定律，對(duì)復(fù)雜電路中進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:燈沒(méi)有變得更亮或是被燒壞，而是變暗了。

如圖所示電路中，將小燈泡與3V的電源相接，小燈泡發(fā)光。如果將另一個(gè)燈泡再串聯(lián)入電路中，大家猜想一下，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？這是什么原因呢？1.什么是電源？2.電源電動(dòng)勢(shì)的概念？物理意義？把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。（1）定義：在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功。（2）意義：電動(dòng)勢(shì)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。3.如何計(jì)算電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能？W=IUt對(duì)于純電阻電路溫故知新1．閉合電路．(1)閉合電路的組成：①內(nèi)電路：電源________的電路，其電阻稱為_(kāi)_______，內(nèi)電阻所降落的電壓稱為_(kāi)_______．②外電路：電源____________的電路，其兩端電壓稱為_(kāi)________________．(2)內(nèi)、外電壓的關(guān)系：_______________________.內(nèi)部?jī)?nèi)電阻內(nèi)電壓外部外電壓或路端電壓E＝U外＋U內(nèi)課前預(yù)習(xí)

正比反比課前預(yù)習(xí)8一、閉合電路1.用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路。外電路:電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路。內(nèi)電路:電源內(nèi)部是內(nèi)電路。閉合電路外電路內(nèi)電路內(nèi)電阻有電壓內(nèi)電路有電阻外電路有電阻外電阻有電壓92.閉合回路中的電流方向

在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極。組卷網(wǎng)在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過(guò)非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。3.電路中的電勢(shì)變化情況BDACAB內(nèi)部分析ABCD閉合電路電勢(shì)（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

化學(xué)反應(yīng)層。11U內(nèi)U外E結(jié)論：E=U外+U內(nèi)ErRS++

電流+電動(dòng)勢(shì)動(dòng)畫(huà)模擬電路中的電勢(shì)變化情況類比：“兒童滑梯”與閉合電路通過(guò)外電阻電勢(shì)降落電源使電勢(shì)升高ErR1.在時(shí)間t內(nèi)，外電路中電流做功產(chǎn)生的熱為多少？設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路的用電器都是純電阻,阻值為R，閉合電路的電流為I。2.在時(shí)間t內(nèi)，內(nèi)電路中電流做功產(chǎn)生的熱為多少？3.電流流經(jīng)電源時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功？W=Eq=EIt4.根據(jù)能量守恒定律，以上各能量之間有什么關(guān)系？Q外=I2RtQ內(nèi)=I2rtW

=Q外+

Q內(nèi)即

EIt=I2Rt＋I(xiàn)2rt

根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。2.表述：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。二、閉合電路歐姆定律說(shuō)明：1.對(duì)純電阻電路E=IR＋I(xiàn)

r，即1.U外=IR是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫路端電壓。2.U內(nèi)=Ir是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上叫內(nèi)電壓。3.E=IR＋I(xiàn)

rE=U外+U內(nèi)。電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和。如圖所示電路中，將小燈泡與3V的電源相接，小燈泡發(fā)光。如果將另一個(gè)燈泡再串聯(lián)入電路中，燈沒(méi)有變得更亮或是被燒壞，而是變暗了。這是為什么？還記得上課前的這個(gè)問(wèn)題嗎？原因：由于電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不受R變化的影響，從I=E/(R+r)

不難看出，隨著R的增加，電路中電流I減小，所以燈泡的實(shí)際功率也將減小。例1:如圖所示，R1=8.0Ω，R2=5.0Ω，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S扳到位置1時(shí)，測(cè)得的電流I1=0.2A；當(dāng)S扳到位置2時(shí)，測(cè)得電流I2=0.3A。求電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。rSEAR1R212rSEAR1R212答案：r=1.0Ω，E=1.80VrSEAR1R212例題精析針對(duì)訓(xùn)練1．一塊太陽(yáng)能電池，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為800mV，短路電流為40mA，若將該電池與一阻值為20Ω的電阻器構(gòu)成一閉合電路，則它的路端電壓是(

)A．0.10V

B．0.20VC．0.30V D．0.40V外電路開(kāi)路，電源兩端的電壓等于電動(dòng)勢(shì)大小

路端電壓就是外電阻兩端的電壓U＝IR＝400mV＝0.40V例2.某電池，當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，其路端電壓為

3V，接上

8Ω的負(fù)載電阻后其路端電壓降為

2.4V，則可以判定該電池的電動(dòng)勢(shì)

E和內(nèi)電阻

r為

(

)A.E＝2.4V，r＝1Ω

B.E＝3V，r＝2ΩC.E＝2.4V，r＝2Ω D.E＝3V，r＝1ΩB通過(guò)觀看視頻，找出電源的電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)外電壓的關(guān)系/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=53fffd83083a1dccccc97317VE=U+U′

在閉合電路里，電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和++實(shí)驗(yàn)證明：AVPBE–––+IH+W=Q外＋Q內(nèi)E＝IR+Ir

純電阻電路R外增大，U路增大閉合電路歐姆定律認(rèn)識(shí)內(nèi)位電路及電勢(shì)變化能量角度推導(dǎo)定律非靜電力做功等于內(nèi)外電路消耗的電能之和內(nèi)容、公式、使用條件路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.

如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.12Ω，外電路的電阻為1.38Ω，求電路中的電流和路端電壓。1A1.38VRErS2.