河北省唐山市开滦第二中学高中物理 2.7 闭合电路欧姆定律导学案 新人教版选修31.doc

河北省唐山市开滦第二中学高中物理 2.7 闭合电路欧姆定律导学案 新人教版选修3-1【学习目标】1通过预习能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，能说出电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2、通过实验理解路端电压与负载的关系，说出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、通过分析和实验掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。说出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、通过讨论理解闭合电路的功率表达式，说出闭合电路中能量的转化【重点难点】重点1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系难点 路端电压与负载的关系【学习内容】【自主预习】一、闭合电路的欧姆定律1闭合电路：只有用导线把电源、用电器连成一个_电路，电路中才有电流用电器、导线组成_，电源内部是_在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由_移向_；在电源内部，非静电力把正电荷从_移到_电路中_定向移动的方向就是电流的方向在外电路中沿电流方向_降低2能量转化和守恒：在闭合电路中，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和3闭合电路的欧姆定律：(1)内容：闭合电路的电流跟电源的_成正比，跟内、外电路的_之和成反比 .(2)公式表示：i；ei(rr)；eu外u内(3)适用条件：两式适用于_电路，式适用于一切电路二、路端电压与负载的关系1路端电压：就是_，也可以理解为电源两极间的电压2负载：电路中，消耗电能的元件常常称为负载负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化3路端电压随负载的变化：ueir，或uer.(1)当r增大时，u_；(2)r减小时，u_；(3)当r0时，u不随_的变化而变化，这种电源称为理想电源；(4)当r0时，这种情况叫_，i，由于电源内阻一般很小，故电路中的电流会很大，会导致烧毁电源甚至引起火灾，绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起；(5)当r时，这种情况叫_，此时路端电压等于_.【课堂小结与反思】一、闭合电路的欧姆定律问题情境用电压表分别测量新干电池和旧干电池两极的电压(近似等于电动势)，你有什么发现？若将新干电池和旧干电池分别对同一规格的小灯泡供电，灯泡的亮度有何不同？怎样解释这一现象？1闭合电路由哪两部分组成？ 2推导：闭合电路的欧姆定律 要点提炼1在外电路中，沿电流方向电势_2闭合电路的欧姆定律： 问题延伸电源两端的电势差可以这样理解，把电源看做两部分，一部分是理想的电源，电动势为e，另一部分是电源的内电阻r，沿着电流的方向，经过理想电源电势就升高一个电动势e，经过内电阻电势就降低一个ir，则电源两极间的电压为_二、路端电压与负载的关系问题情境大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？1什么是负载？2试分析：当外电阻r增大时，路端电压如何变化？ 要点提炼1路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压_；当外电阻减小时，路端电压_2路端电压与电流的关系 图1对纯电阻电路有：ueir，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：u轴截距是_，i轴截距等于_，直线的斜率等于_3外电路断开时，路端电压等于_，外电路短路时，电路中的电流等于_(表达式).【典型例题】例1如图所示，电源的电动势是6v，内电阻是0.5,小电动机m的线圈电阻为0.5，限流电阻r0为3，若电压表的示数为3v，试求：电源的功率和电源的输出功率电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率例2如图所示的电路中，r1和r2是定值电阻，在滑动变阻器r的滑动片p从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻r1上消耗的电功率 （ ）a、 一定是逐渐减小b、 有可能逐渐减小c、 有可能先变小后变大d、 一定是先变小后变大例3如图所示的电路中，r1、r2均为定值电阻，且r110，r2的阻值未知，r3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压u随电流i的变化图线如图所示，其中图线上的a、b两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：电源的电动势和内电阻；定值电阻r2的阻值；滑动变阻器r3的最大值；上述过程中r1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【课后练习】a类1、若用e表示总电动势，u表示外电压，u/表示内电压，r表示外电路总电阻，r表示内电阻，i表示总电流强度，考察下列各关系式u/=ir u /=e-u e=u+ir i=e/(r+r) u=er/(r+r) u=e+ir上述关系式中成立的是（ ）a、b、c、d、2、下列关于闭合电路的说法中，错误的是（ ）a、 电源短路时，电源的内电压等于电动势b、 电源短路时，路端电压为零c、 电源断路时，路端电压最大d、 电源的负载增加时，路端电压增大3、单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于（ ）a、 电流强度的大小，且与电流强度的平方成正比 b、 电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比 c、 路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比 d、 各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比 4、如图所示a灯与b灯的电阻相同，当滑动变阻器r的滑动片p向上滑动时，两灯亮度变化是（ ）a、a灯变亮，b灯变亮 b、a灯变暗，b灯变亮c、a灯变暗，b灯变暗 d、a灯变亮，b灯变暗5、在图所示的电路中，r2为定值电阻，r1为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片p向左滑动时（ ）a、 a、电流表示数变大，电压表示数变小 b、 b、电流表示数变小，电压表示数变大c、 c电流表和电压表示数都变小 d、 d电流表和电压表示数都变大6、如上图所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6v变为5v，电流表读数的变化量为0.5a，则下列说法中正确的是：（ ）a、 a、电流表的读数变小了，电源的内阻为10b、 b、电流表的读数变大了，电源的内阻为20c、 c、电流表的读数变大了，电源的内阻为2d、由于不知道电流表的具体读数，因此无法计算电源的内阻7、电动势为3v、内电阻为1的电源只给一个额定电压为3v的小灯泡供电，若小灯泡两端的实际电压为2.5v，忽略温度对灯泡电阻的影响，则此时小灯泡的实际功率是 w，小灯泡的额定功率是 。8、如图所示电路，当变阻器滑动触头向下滑动时，请讨论电路中各电流表、电压表的示数的变化情况，其中：电流表a1的读数将 电流表a2的读数将 电流表a3的读数将 电压表v1的读数将 电压表v2的读数将 电压表v3的读数将 9、如图所示，电源电动势e=10v，内电阻r=2，r1=28，r2=30，r3=60，电容c=410-8f，试求：开关s断开和闭合时电容器所带电量之比开关s闭合后通过r3的电量 10、有一电动势为30v、内电阻为1的电源，将它与一盏额定电压为6v、额定功率为12w的小灯泡及一台线圈电阻为2的电动机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。 11、手电筒的两节干电池用了很久后，小灯泡只能发出很微弱的光了。把这两节干电池取出来，用电压表测量，每一节干电池两端的电压都很接近于1.5v，把它们装入电子钟里，电子钟能正常工作，试用闭合电路欧姆定律来解释这个现象。b类1、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度变化情况是：（ ）a、a、b、c三灯都变亮b、a、b灯变亮，c灯变暗c、a灯变亮， b、c灯变暗d、a、c灯变亮，b灯变暗2、在如图所示的电路中，开关s闭合后，和未闭合开关s前相比较三个电表的读数变化情况是：（ ）a、 v变大、a1变大、a2变小b、 v变大、a1变小、a2变大c、 v变小、a1变大、a2变小d、 v变小、a1变小、a2变大e、3、一个电源对外电路负载电阻r供电，电源电动势为e，内阻为r，要让负载电阻r获得尽可能大的电压，r和r的大小关系为 ；要使r中的电流尽可能大，r和r