1闭合电路欧姆定律同步学案

选修3-1第二章恒定电流（人教版）§2.7闭合电路欧姆定律（同步学案）一、学习目标1．能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2．理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。3．掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。4．熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。5．理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。二、重点难点1．重点：推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系。2．难点：利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题。三、学法指导本节课通过演示路端电压与负载的关系实验、利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法去理解领会闭合电路欧姆定律的实质和内涵。同时还要利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养自己运用物理知识解决实际问题的能力。掌握解答闭合电路问题的一般步骤。首先把本节课的内容认真的看一遍，看的时候多总结。看好以后可以查阅一下资料，最后完成本学案。四、自主学习1.路端电压与外电阻的关系（1）根据U=E-Ir、I=可知：当R_____时，U增大，当R_____时，U减小（2）当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____2.路端电压与电流的关系图像由U=E-Ir可知，U-I图像是一条向下倾斜的直线如图说出：（1）图线与纵轴截距的意义___________________（2）图线与横轴截距的意义________________（3）图像斜率的意义_________________________（4）与部分电路欧姆定律U—I曲线的区别________________________________________________五、典型例题【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。【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.六、课堂练习1.关于闭合电路，下列说法中正确的是（）A.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B.闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大C.闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大D.闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大2.一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）A.0.10V V V V3.如图2所示，直线A为电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（）图2W、8W W、4WW、6W W、3W4.如图4所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是（）图4灯灯丝烧断 B.电阻R2断路C.电阻R2短路 D.电容器被击穿短路5．在图电路中，电源电动势是ε，内阻为r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时（）A．电阻R1的功率将增大B．电阻R2的功率将减小C．电源的功率将加大D．电源的效率将增加A．6WB．5WC．3WD．2W6.某闭合电路的路端电压U随外电阻R变化的图线如图6所示，则电源的电动势为_______，内电阻为_______，当U=2V时，电源的输出功率为_______.图6图77.在如图7所示的电路中，电源的内阻不可忽略不计，已知R1=10Ω，R2=8Ω.S与1连接时，电流表的示数为0.2A；将S切换到2时，可以确定电流表的读数范围是_______.8.如图8所示，电路中电阻R1=8Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,电容器电容C=2μF，电源电动势E=12V，内电阻r不计，开关S闭合，当滑动变阻器的阻值R由2Ω变至22Ω的过程中，通过A2的电荷量是_______，A1的读数变化情况是_______（选填“增大”“减小”“先增后减”“先减后增”）.图8图99.如图9所示的电路中，电池的电动势E=V，内电阻r=Ω，固定电阻R1=Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10Ω范围内调节，问：取R2=______时，R1消耗的电功率最大.取R2=_______时，R2消耗的电功率最大.10.如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3=5Ω，电源的内电阻r=1Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W.此时电灯R1正常发光，求：(1)电灯阻值R1是多少?(设R1阻值恒定不变)(2)当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?11.如图所示的电路中，电源由6个电动势E0=V、内电阻r0=Ω的电池串联而成；定值电阻R1=Ω，R2=6Ω，R2允许消耗的最大电功率为Pm=W，变阻器开始接入电路中的电阻R3=12Ω，求：(1)开始时通过电池的电流多大?电源的输出功率多大?(2)要使R2实际消耗的功率不超过允许的最大值，可变电阻R3的取值范围是什么?参考答案1、D2、D3、C4、B5、C6、0V;1Ω;W7、.2A＜I2＜0.25A.I2=A,而0＜r＜∞，从而可确定I2的范围.8、28×10-5C;减小9、Ω.当RL=0时，电路