人教新课标1闭合电路的欧姆定律导学案

§闭合电路欧姆定律班级：姓名：组号：【自学目标】1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电动势降落之和2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及改善的物理意义3.会用定律分析路端电压与负载的关系【自学重难点】1.电动势的概念和闭合回路的欧姆定律2.理解电动势表征的物理意义、电动势的定义式【知识连接】1.部分电路欧姆定律和电动势概念，串并联电路特点及电功、电功率的计算2.推导和类比法【导学求思】一、闭合电路欧姆定律1.内电路和外电路（1）内电路：，内电压：，符号：，内阻：，符号：，（2）外电路：，路端电压：，符号：，（3）在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下，由移向，在电源中，非静电力把正电荷由移到。正电荷在静电力的作用下从电势的位置向电势的位置移动，电路中正电荷的定向移动方向就是，所以在外电路中，沿电流方向电势2.定律的推导如图所示，设电源的电动势为，外电路电阻为，内电路的电阻为，闭合电路的电I外电路RSab内电路流为，在时间内I外电路RSab内电路（1）外电路中电能转化成的内能为（2）内电路中电能转化成的内能为（3）非静电力做的功为根据能量守恒定律，有，所以整理后得到，即3.闭合电路的欧姆定律（1）内容：（2）表达式：，常用的变式：其中为外电路的等效电阻。二、路端电压与负载的关系1.当外电阻增大时，根据可知，电流，内电压，根据可知路端电压。当外电路断开时，，。2.当外电阻减小时，根据可知，电流，内电压，根据可知路端电压。当电源两端短路时，外电阻，，。EEO（1）由可知，图像是一条斜向上的直线，如图所示（2）纵轴的截距等于横轴的截距等于（3）直线斜率的绝对值等于三、电源的功率及效率1.功率与效率电源的总功率即非静电力做功的功率：电源内阻上消耗的功率：输出功率：所以电源的效率为：。2.输出功率的分析电源就是一个把其他能转化为电能的装置，电源接入电路中时，电能有一部分在内阻上消耗，剩余的部分输出，随外电阻的变化，电源的输出功率即外电阻上消耗的功率也将变化，且有极值。OR1rROR1rR2R显然，当外电阻等于内阻时即，输出功率最大，最大输出功率如图所示，电源的输出功率随外电阻变化的曲线即，电源输出功率小于最大功率时，有两个外电阻：。即解得（四）实例探究☆电路结构变化问题的讨论【例1】在如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的阻值为0--50Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_______A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E和内阻r不变，通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的，当滑动触头由a向b滑动过程中，滑动变阻器连入电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流I=减少，灯泡的实际功率PL=I2RL减小，灯泡变暗。综上所述，选项B正确。☆闭合电路欧姆定律的定量应用【例2】根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为I=A=1.5A即电流表A1的读数为1.5A对于R2与R3组成的并联电路，根据部分电路欧姆定律，并联部分的电压为U2=I·R并=I·=×3V=V即电压表V2的读数为V对于含有R2的支路，根据部分电路欧姆定律，通过R2的电流为I2=A=0.75A即电流表A2的读数为0.75A电压表V1测量电源的路端电压，根据E=U外+U内得U1=E-Ir=6×V=V即电压表V1的读数为V.点评：1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。2.解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。（2）解题关键是求总电流I，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I=）直接求出I；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。【巩固练习】一、课本P63的问题与练习二、补充练习1．关于电动势下列说法正确的是（)A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量3．一节干电池的电动势为，其物理意义可以表述为()A．外电路断开时，路端电压是1．5VB．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1．5J的化学能C．外电路闭合时，1s内它能使1．5C的电量通过导线的某一截面D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得1．5J电能4．关于电动势，下列说法中正确的是()A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向D．电动势是矢量5．图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是()A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大6．在图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略。已知定值电阻R1＝10Ω，R2＝8Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V。则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为()A．B．C．D．7．在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况()A．A灯和B灯都变亮B．A灯、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮8.如图4所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为()A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数增大，电压表示数减小C．两表示数均增大D．两表示数均减小9.一节干电池的电动势为1．5V，蓄电池的电动势为2V，下述说法正确的是()A．在外电路断开时，于电池的路端电压为1．5VB．外电路闭合时，蓄电池的路端电压一定比干电池大C．在外电路闭合时，1秒内蓄电池提供的化学能一定比干电池多D．在外电路闭合时，电源内每通过1库电量