江苏省江阴市山观高中物理 2.7《闭合电路欧姆定律》导学案（无答案）新人教版选修31.doc

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： 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( )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