教科版必修1 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 第1课时 学案.docx

2.4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律重难点一、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律1闭合电路组成(1)外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低(2)内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高2闭合电路的欧姆定律(1)推导：如图所示，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e外i2rt.内电路中电能转化成的内能为e内i2rt.非静电力做的功为weqeit.根据能量守恒定律有we外e内，所以eiti2rti2rt.整理后得到eirir，即i.(2)内容：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(3)表达式：i.(4)常用的变形式：eirir，eu外u内，u外eir.3对闭合电路欧姆定律的理解(1)i或eirir，只适用于外电路为纯电阻电路的情况，对外电路中含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)的不适用(2)eu外u内u外ir，即电源电动势等于内外电路的电压之和普遍适用于外电路为任意用电器的情况(3)将电压表接在电源两极间测得的电压u外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以u外e.(4)电动势和路端电压虽然是有相同的单位且有时数值也相同，但二者是本质不同的物理量电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式的能的本领大小【特别提醒】(1)对给定的电源，认为e、r不变(2)对于有电压变化的闭合电路问题，由eu外u内，可知：内、外电路电压变化的绝对值相等，即|u外|u内|.(3)外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律进行列式计算4、闭合电路的欧姆定律的表达形式表达式物理意义适用条件i电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比纯电阻电路ei(rr) eu外ir eu外u内 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和式适用于纯电阻电路；式普遍适用eiti2rti2rt ww外w内 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和式适用于纯电阻电路，式普遍适用重难点二、闭合电路的功率问题闭合电路的功率问题1各部分功率关系分析由eiti2rti2rt知eii2ri2r2电源输出功率p出即当rr时，分母最小，即电源输出功率最大。p出与外电阻r的函数关系图象图象分析rr时，r越大，p出越小rr时，p出，为最大值【特别提醒】（1）当电源输出功率最大时，机械效率50%。当r时，100%，但此时p出0，无实际意义。（2）对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据pi2r来判断，与输出功率大小的判断方法不同。重难点三、闭合电路的动态分析方法一、路端电压与负载的关系1路端电压与负载(1)路端电压u：又叫外电压，它是外电路上总的电势降落(2)负载r：电路中消耗电能的元件统称为负载2路端电压u与负载r的关系(1)当外电阻r增大时，根据i可知电流i减小，内电压ir减小，根据u外eir可知路端电压u外增大(2)当外电阻r减小时，根据i可知电流i增大，内电压ir增大，根据u外eir可知路端电压u外减小【特别提醒】在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)二、闭合电路的动态分析方法1闭合电路动态分析的思路闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：2闭合电路动态分析的三种方法(1)程序法：基本思路是“部分整体部分”，即：r局r总i总u外。(2)结论法“并同串反”。“并同”：指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。“串反”：指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。(3) 特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。过关检测1如图所示，电路中电源的电动势为e、内电阻为r，开关s闭合后，当滑动变阻器的滑片p从滑动变阻器r的中点位置向左滑动时，小灯泡l1、l2、l3的亮度变化情况a l1、l3两灯都变亮，l2灯变暗 b l1、l3两灯都变暗，l2灯变亮c l1、l2两灯都变亮，l3灯变暗 d l1、l2两灯都变暗，l3灯变亮2关于电源的电动势和内阻，下列说法正确的是()a 电源电动势越大，储存的电能越多b 电源内部非静电力做功越多，电动势越大c 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压d 电源电动势大小与内阻无关3如图所示是利用伏安法测量电源电动势和内电阻时作出的u-i图象.由此可知，这两节干电池的电动势和内电阻相比较()a e1e2，r1r2b e1e2，r1r2c e1r2d e1e2，r1c，故k闭合时，有电流通过电键k，电流方向为dc10、【答案】 （1）8v （2）2w （3）7 【解析】 (1)电键s合上，由p总-p出=i2r，代入解得i=2a由p总=ei，得e=8v （2）根据闭合电路欧姆定律可知：u=e-ir=6v流过r1的电流i1=ur1=64a=1.5a则流过灯的电流il=i-i1=0.5a灯的电压ul=u-u2=u