江苏省新沂市王楼中学高中物理《2.7 闭合电路的欧姆定律》学案 新人教版选修31.doc

江苏省新沂市王楼中学高中物理选修3-12.7 闭合电路的欧姆定律学案一、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_.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).例1如图2所示的电路中，电阻r10 .当开关s断开时，电压表示数为6 v当开关s闭合时，电压表示数为5.46 v，则电源的内阻为多少？ 图2例2如图3所示是一个实验电路图当滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()图3a路端电压变小b电流表的示数变大c电源内阻消耗的功率变小d电路的总电阻变大听课记录：变式训练1在如图4所示的电路中，e为电源的电动势，r为电源内阻，r1、r3均为定值电阻，r2为滑动变阻器当r2的滑动触头在a端时合上开关s，此时三个电表a1、a2和v的示数分别为i1、i2和u，现将r2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数变化情况是()图4ai1增大，i2不变，u增大bi1减小，i2增大，u减小ci1增大，i2减小，u增大di1减小，i2不变，u减小例3如图5所示，线段a为某电源的ui图线，线段b为某电阻r的ui图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，则：图5(1)电源的输出功率p出是多大？(2)电源内部损耗的电功率p内是多少？ 变式训练2如图6所示为两个独立电路a和b的路端电压与其总电流的关系图线，则()图6a路端电压都为u1时，它们的外电阻相等b电流都是i1时，两电源内电压相等c电路a的电动势大于电路b的电动势 d电路a中电源的内阻大于电路b中电源的内阻【即学即练】1一电池外电路断开时的路端电压为3 v，接上8 的负载后路端电压降为2.4 v，则可以判定电池的电动势e和内电阻r为()ae2.4 v，r1 be3 v，r2 ce2.4 v，r2 de3 v，r1 2. 如图7所示，电源电动势为e，内阻为r.当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是()图7a灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗b灯多时各灯两端的电压较低c灯多时通过电源的电流较大d灯多时通过各灯的电流较大3. 如图8所示，a灯和b灯都未正常发光，当滑动变阻器r的滑片p向上滑动时，两灯亮度的变化是()图8aa灯变亮，b灯变亮ba灯变暗，b灯变亮ca灯变暗，b灯变暗da灯变亮，b灯变暗4如图9所示为某一电源的ui曲线，由图可知()图9a电源电动势为2 vb电源内电阻为 c电源短路时电流为6 ad电路路端电压为1 v时，电路中电流为5 a参考答案课前自主学习一、1.闭合外电路内电路正极负极负极正极正电荷电势3(1)电动势电阻(3)纯电阻二、1.外电压3.(1)增大(2)减小(3)负载(4)短路(5)断路电源电动势核心知识探究一、问题情境1内电路和外电路2设电源的电动势为e，外电路电阻为r，内电路电阻为r，闭合电路的电流为i.在时间t内，外电路中电能转化成的内能为q外i2rt；内电路中电能转化成的内能为q内i2rt；非静电力做的功为weqeit(在数值上等于电源转化的总电能)根据能量守恒定律，有wq外q内，所以eiti2rti2rt，整理后得到eirir，即i.要点提炼1降低2闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比问题延伸 ueir.二、 问题情境 1电路中，消耗电能的元件常常称为负载2当外电阻r增大时，根据i可知，总电流i减小(e和r为定值)；内电压ir减小，根据u外eir可知，路端电压u外增大要点提炼1增大减小2电动势短路电流内阻的相反数3电源电动势 解题方法探究例11 解析当s断开时，r外，eu外6 v；s闭合时，u外ir，i a0.546 a再由eu外ir得r 1 例2a滑动触头由a端滑向b端的过程中，总电阻变小，d错误；干路电流变大，路端电压变小，a正确；内阻消耗的功率变大，c错误；定值电阻r3两端电压降低，电流表示数变小，b错误变式训练1br2减小，r总减小，i增大，ir增大，路端电压即u减小，i(rr3)增大，r1、r2两端并联电压减小，i1减小，i2增大，b正确例3(1)4 w(2)2 w解析(1)根据题意，从图线a可读出e3 v，r 0.5 .从图线b可读出r1 .由电源e3 v，r0.5 与电阻r1 组成的闭合电路中，i a2 a，则p出i2r4 w.(2)p内i2r2 w.变式训练2acd在路端电压与总电流的ui关系图线中，图线在u轴上的截距表示电动势e，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见eaeb，rarb.图中两直线的交点坐标为(i1，u1)，由r可知，路端电压都为u1时，它们的外电阻相等由uir可知，电流都是i1时，因r不等，两电源内电压不等所以选项a、c、d正确即学即练1b当外电路断路时，i0，u外e3 v；接上8 负载时，i a0.3 a，则r 2 .2abc由于灯泡并联在电路中，所以接入电路的灯泡越多，总电阻越小，电路的总电流越大，电源的内电压越大，路端电压越低，选项b、c正确；路端电压越低，流过每个灯的电流越小，各电灯越暗，选项a正确，选项d错误3a