高中物理 第二章 恒定电流 2.8闭合电路欧姆定律学案新人教版选修3-1

1、2.8闭合电路欧姆定律【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熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。【学习过程】学习任务1：闭合电路欧姆定律 设疑： 电源是通过 力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线 将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与 哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？ 问题： 闭合电路是由哪几部分组成的？ 问题： 在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？ 问题：

2、 在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？ 探究： 设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I， （1）写出在t时间内，外电路中消耗的电能Q外的 表达式： （2）写出在t时间内，内电路中消耗的电能Q内的 表达式； （3）写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的 表达式； 根据能量守恒定律，可得： 总结： 闭合电路中的电流跟电源的 成正比，跟内、外电路的 之 和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。 适用条件：外电路是 的电路。 外电路两端的电势降落为 ，称为 电压，内电路的电势降 落为 ；可得： ：即电动势等于内外电路电势降落之和。 应用： 一个电源接8电阻时，通过

3、电源的电流为0.15A，接13电阻时，通过 电源的电流为0.10A，求电源的电动势和内电阻。 拓展： 如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直 流电动机线圈电阻R=2；若电灯恰能正常发光，求： （1）流过电灯的电流是多大？ （2）电动机两端的电压是多大？ （3）电动机输出的机械功率是多少？ 学习任务2：路端电压与负载的关系 问题： 给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？ 外电阻增大时，路端电压如何变化？ 总结： 路端电压与负载的关系（认为电源电动势与内阻一定时） 外电阻R增大时电流I( )内压U内( )路端电压U外( ) 极限情况：断路情

4、况 外电阻R减小时电流I( )内压U内( )路端电压U外( ) 极限情况：短路情况 应用： 根据U=E-Ir，利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数， 试作出UI图象。并分析直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的 斜率之含义。 【课后作业】 ( )1. 如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的IU图象，则下述说法正确的 是 A电动势E1=E2，发生短路时的电流强度I1I2 B电动势E1=E2，内阻r1r2 C电动势E1=E2，内阻r1r2 D当两个电源工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大( )2.如图所示，直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像，设 两个电

5、源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的 电流分别为Ia、Ib，则 A、ra=rb, Ia=Ib B、rarb, IaIb C、rarb, Ia=Ib D、rarb, IaIb ( )3. 关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是 A电流总是由高电势流向低电势B电源短路时，电路电流为无穷大，路端电压为零C外电路断路时，路端电压为最大，外电阻为零D外电路总电阻值增大时，路端电压也增大 ( )4. 如图电路中，电阻R1=10，R2=8，电源内阻r0当S接R1时，电压表 示数为2V，当S接R2时，电压表示数可能为 A2.2V B1.9V C1.6V D1.3V

6、( )5. 一个电源分别接上8和2的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源 内阻为 A1 B2 C4 D86.电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个 6.0的电阻，路端电压是多大？如果6.0的电阻串联在外电路中，路端电压又是多 大？7.许多人造卫星都用太阳电池供电。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时 的电压时600uV，短路电流是30uA。求这块电池板的内阻。8.如图所示的电路中，电阻R1=6，R2=3，S断开时，电流表示数为0.9A，S闭合时， 电流表示数为0.8A，则电源电动势为E和内阻r各为多大？9.如图所示的电路中，电源电动势为12V，内电阻为1，R1=1，R2=6，电动机线圈 电阻为0.5，若开关闭合后通过电源的电流为3A，则R1上消耗的电功率为多少？电动 机输出的机械功率为多少？10、如图所示，变阻器R2的最大电阻是10 ，R35 ，电源的内电阻r1 ，当电键S闭 合，变阻器的滑片在中点位