沪科版选修31 4.1探究闭合电路欧姆定律 学案.docx

学案1探究闭合电路欧姆定律目标定位 1.掌握电动势的概念及表达式，了解电源内部能量的转化过程和生活中的电池.2.理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式.3.会用闭合电路欧姆定律进行简单的计算一、闭合电路的路端电压和内电压实验探究1用多用电表测量路端电压图1按如图1所示的电路选择器材，连接电路按课本要求测量电压ubc、ubc、uac.分析测得的数据，比较三个电压测量值之间的关系为_实验探究2测电源内部的电压图2按如图2所示电路连接线路，分别测量电源的内电压和外电压，多次测量，把测量结果记录在事先准备好的表格中，分析内、外电压的大小，说明它们满足怎样的规律？要点总结1外电路和内电路：_组成外电路，_是内电路2在外电路中，电流方向由电源_极流向_极；在内电路中电流方向由_极流向_极3路端电压和内电压：外电路两端(即电源两极间)的电压称为路端电压，电源内部的电压称为_4在闭合电路中，内电压与外电压之和_例1(多选)若e表示电动势，u表示外电压，u表示内电压，r表示外电路的总电阻，r表示内电阻，i表示电流，则下列各式中正确的是()auir bueucueir due二、电源的作用电动势1.如图3所示，在外电路中电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用图3(1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？(2)电源中的能量是如何转化的？2电场力在外电路和内电路做功分别是多少？它们做功之和与电源内部非静电力所做的功有何关系？要点总结1电源的工作原理：在电源内部_做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路，_做功，把电势能转化为其他形式的能2电动势：电源内部非静电力移送单位电荷所做的功(1)表达式：e(2)单位：伏特，符号为_(3)说明：物理意义：反映电源_本领的大小决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积_，跟外电路_例2(多选)关于电动势e的说法中正确的是()a电动势e的大小，与非静电力所做的功w的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比b电动势e是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关c电动势e是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量d电动势e的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同三、闭合电路的欧姆定律要点总结1内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电路的_成反比2公式：i.3其他两种表达形式：eu外u内，这就是说，电源的电动势等于内、外电路电势降落之和或写成eirir.例3如图4所示，电源电动势为6 v，内阻为1 ，r15 ，r210 ，滑动变阻器r3阻值变化范围为010 ，求电路中总电流的变化范围图4四、路端电压与负载的关系在如图5所示的电路中，电源的电动势e10 v，内电阻r1 ，试求当外电阻分别是3 、4 、7 时所对应的路端电压通过数据计算，你发现了怎样的规律？再通过公式论证你的结论是否正确图5要点总结1路端电压的表达式：ueir.2路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻r增大时，由i可知电流i减小，路端电压ueir增大(2)当外电阻r减小时，由i可知电流i增大，路端电压ueir减小(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流i变为0，ue.这就是说，断路时的路端电压等于电源电动势当电源两端短路时，外电阻r0，此时i.3.路端电压与电流的关系图像如图6所示图6(1)在图像中u轴截距表示_，纵坐标从零开始时i轴截距等于_(2)直线_等于电源的内阻，即内阻r_.例4 (多选)如图7所示为某一电源的ui图线，由图可知()图7a电源电动势为2 vb电源内阻为 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针对训练(多选)如图8所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流i的关系图线，下列说法中正确的是()图8a电源甲的电动势大于电源乙的电动势b电源甲的内阻小于电源乙的内阻c路端电压都为u0时，它们的外电阻相等d电流都是i0时，两电源的内电压相等1(对电动势概念的理解)关于电压和电动势，下列说法正确的是()a电动势就是电源两极间的电压b电压和电动势单位都是伏特，所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法c电压u和电动势e中的w是一样的，都是静电力所做的功d电压和电动势有本质的区别，反映的能量转化方向不同2(闭合电路欧姆定律的应用)电动势为3 v的电池，在电路中输出3 a的电流，由此可知()a内、外电阻相差1 b内、外电阻之和为1 c外电阻为1 d内电阻为1 3(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(i、u、r分别表示干路电流、路端电压和外电阻)()au随r的增大而减小b当r0时，u0c当电路断开时，i0，u0d当r增大时，u也会增大4. (电源ui图像的理解和应用)(多选)如图9所示为闭合电路中两个不同电源的ui图像，则下列说法中正确的是()图9a电动势e1e2，短路电流i1i2b电动势e1e2，内阻r1r2c电动势e1e2，内阻r1r2d当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案精析知识探究一、实验探究1ubcubcuac实验探究2在误差允许的范围内，内、外电压之和为一定值要点总结1用电器和导线电源内部2正负负正3内电压4保持不变典型例题例1bd二、1(1)非静电力(2)其他形式的能转化为电势能2qu外qu内 相等要点总结1非静电力静电力2(2)v(3)非静电力做功无关无关典型例题例2bc电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，与电源的体积和外电路也均无关系，它是由电源本身决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选b、c.三、要点总结1正比电阻之和典型例题例30.551 a解析当r3阻值为零时，r2被短路，外电阻最小，电路中的电流最大r外r15 ，i a1 a.当r3阻值为10 时，外电阻最大，电路中的电流最小r并5 ，r外r1r并10 ，i a0.55 a.四、外电压分别为7.5 v、8 v、8.75 v随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大公式论证：当外电阻r增大时，由i可知电流i减小，路端电压ueir增大要点总结3(1)电源电动势短路电流(2)斜率的绝对值|典型例题例4ad在本