高中物理 2.7 闭合电路的欧姆定律 新人教版选修31(1).doc

闭合电路的欧姆定律（一）学习目标：（1）能够推导出闭合电路欧姆定律，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；（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； 教学重点：应用闭合电路欧姆定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系。教学难点：推导闭合电路欧姆定律的过程 预习案一、知识回顾1、什么是电源?2、电源电动势的概念?二、闭合电路1.闭合电路的结构：用导线把电源、用电器连成闭合电路.外电路: 内电路: 2.闭合电路中的电流在内、外电路中电流是怎样的？在外电路中，电流方向由 流向 ，沿电流方向电势 。在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由 移到 ，所以电流方向由 流向 ，沿电流方向电势 。内电路与外电路中的电流 。三、 闭合电路欧姆定律1.公式: 。2.内容： 。四、路端电压u与负载r的关系1、路端电压u与外电阻r的关系式： 。探究案1、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，请推导出闭合电路的欧姆定律表达式。2、闭合电路的欧姆定律与初中学过的u = ir 相同与不同之处有哪些？闭合电路的欧姆定律的适用范围？3、根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为u外=ir，习惯上称为 ，内电路的电势降落为u内=ir，代入e =ir + ir，得 。4、路端电压u与外电阻r的关系式： 。(1)当外电路断路时，电流，外电压，内电压为多大？(2)外电路短路时，电流，外电压，内电压为多大？ (3)若电源内阻为0时，= ，i= ， 2.7 闭合电路的欧姆定律（二）学习目标（1）理解路端电压与负载的关系，并能用来分析、计算有关问题。（2）熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。重点：应用闭合电路的欧姆定律解决实际问题，应用路端电压与负载的关系解决实际问题。难点：应用闭合电路的欧姆定律解决实际问题。预习案r1r2a12ers1、在如图所示的电路中,r1=20.0，r2=10.0,当开关s扳到位置1时,电流表的示数为i1=0.20a;当开关s扳到位置2时,电流表的示数为i2=0.30a,求电源的电动势和内电阻？ e、rrv2、如图，r0.8当开关s断开时电压表的读数为1.5v；当开关s闭合时电压表的读数为1.2v，则该电源的电动势和内电阻分别为多少?探究案探究1、设电源的电动势e=3v，内阻r=2。请根据路端电压与负载的关系式u=e-ir,以u为纵坐标，i为横坐标，作出u与i关系的函数图象，并讨论以下问题。（1）外电路断开的状态对应于图中的那个点？这时路端电压与电动势的关系？（2）电源短路对应于图中的那个点？怎样读出这时电流的大小？（3）图象斜率的绝对值表示电源的 ，内阻越大，图线倾斜得越厉害。e、rrs探究2、关于电源的功率问题(1)如图所示，电阻r与电源构成的一个闭合电路电源的电动势为e，路端电压为u外,内电路的电势降落为u内，电路中的电流为i,内电阻r，、求电源消耗的总功率p总的表达式（分析不同表达形式的特点）？、电源的输出功率（即外电路消耗的功率）p出的表达式？电源内阻的功率p内的表达式（分析不同表达形式的特点）？、电源的效率的表达式（分析不同表达形式的特点）？特别提示：若外电路是纯电阻电路，部分电路的欧姆定律适用：r = u/i。若外电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用：即ru/i。e、rr1r2r3pav探究3、运用闭合电路的欧姆定律分析电路例题1、如图所示，当滑动变阻器的触点向左移动时，电流表、电压表的示数怎样变化？分析：当滑动变阻器的滑动触点向左移动时，电阻r3变大，外电路总电阻变大。根据闭合电路的欧姆定律，电路总电流i减小，所以路端电压u增大，即电压表示数增大。电流表的示数是滑动变阻器中的电流，由于其电压、电阻都变化，难以判断其电流变化。根据串、并联电路的特点：u = u1+u2,i = i1+i2,作判断。由于总电流i减小，电阻r1上的电压u1减小，而总电压是增大的，这样电阻r2两端的电压u2增大，r2中的电流i2增大，所以，r3中的电流i3减小，即电流表示数减小。小结：电路中任一局部发生变化，将引起各处的电流和电压的变化。判断这类问题，可以先从局部的变化推出总电流、路端电压的变化，再根据串。并连电路的特点以及部分电路欧姆定律作出相应的判断。变