山西省朔州市平鲁区李林中学高二物理《9-7-1闭合电路欧姆定律》导学案

1 山西省朔州市平鲁区李林中学高二物理山西省朔州市平鲁区李林中学高二物理 9 7 1 9 7 1 闭合电路欧姆定闭合电路欧姆定 律律 导学案导学案 教学重点与难点 1 重点 闭合电路欧姆定律的理解和应用 2 难点 外电压等随外电阻变化规律 课前导学课前导学 1 闭合电路欧姆定律 将 U IR U Ir 代入 E U U 得 I rR E 即闭合电路的电流 注 只适用于 电路 2 路端电压 路端电压与电流的关系 U E Ir 注 适用于任意电路 图象如图 图象为倾斜直线 纵截距表示电源电动 势 斜率的绝对值表示电源内阻 路端电压与负载关系 负载即用电器 而 R 就是由负载的结构决定的 当其变 化时 路端电压 U 电流 I 随之变化 由 E U Ir 得 U E Ir R r E 1 可见 1 U路随 R 的增大而增大 随 R 的减少而减小 变 化如图示 2 当 R 0 短路 时 U 0 此时 I 最大 会引起火灾 r E 3 当 R 断路 时 U E 疑难辨析 1 电动势 在数值上等于 电势差 用电压表测量只是粗测电源电动 势 电压表正负极的接法外电路接通时 在内 外电路上的电压是 由于内 外电路上有电阻而产生的 测量时 都必须顺着电流 方向接入电压表 其正负接线柱位置如图所示 即外电路电压表 正极接电源正极 而内电路电压表的正极顺着电流接应接在靠近 负接线柱一侧 E U内 U外普遍适用 外电路断开时粗测电源电动势 闭合时测的是路端电压 外电压 在数值上等于用非静电力将 1C 正电荷从电源负极移到正极的过 程中 其他形式的能量转化成电能的多少 而电压在数值上等于移动1C 正电荷时电场 力作的功 就是将电能转化成其他形式能量的多少 它们都反映了能量的转化 但转 2 化的过程是不一样的 电动势是电源的属性 是否随外电路而变化 E 大说明电源将其它形式的能转化为电能的本领大 E 大非静电力做功多吗 区别电压与电动势 E 反映其它形式能转化为电能的本领 而 U 对应电能转化 为其它形式能 电压是对电路而言的 它跟电场力做功相关 还常有电势差 电压降 电压损失 等不同说法 而电动势是对电源而言 它跟非静电力做功相关 电动势和电压虽然具 有相同的单位 但它们是本质不同的两个物理量 2 区别几种不同功率 将 E Ir IR 两边同乘以 I 得 IE I2r I2R 电源的总功率 IE 即 P总 IE 它随电流而变 即随外电路负载的变化而变化 电源损耗功率 I2r P内损 I2r IU 电源的输出功率 I2R P出 I2R IU 电源效率 100 出 出 P P 电源的输出功率和效率 P IU I2R 2 2 Rr E r R rR E r R r R E 4 2 2 2 2 2 可见当 R r 时 P出最大为 此时电源效率 100 50 当 R r 时 r E 4 2 出 出 P P 随 R 增大 P出减小 随 R 减小 P出增大 当 R r 时 随 R 增大 P出增大 随 R 减小 P出 减小 课堂识真课堂识真 一 基本应用 例 1 电动势为 2V 的电源跟一个阻值 R 9 的电阻接成闭合电路 测 得电源两端电压为 1 8V 求电源的内电阻 图 2 51 解答 通过电阻 R 的电流强度为 由闭合电路欧姆定律 U Ir 得电源内电阻 例 2 如图 18 所示电路 电源电压不变 若 在电压表的两端再并联一个灯泡 则 A 电流表示数增大 电压表示数减小 B 电流表示数减小 电压表示数减小 C 电流表示数增大 电压表示数增大 D 电流表和电压表示数不变 例 3 如图 14 所示的电路中电源电压保持不变 S 闭合时 电灯 L 正常发光 要在 S 断开时 电灯 L 仍能正常发光 滑动阻器的滑片 P 应该 A 只能向右移动 B 只能向左移动 C 保持不动 D 向左或向右移动都可以 例 4 如图 9 17 外电路由一个可变电阻 R 和一个固定电阻 R0 串联构成 电源电动势为 电源内阻为 r 问 R 调到什么时 候 R0上将得到最大功率 图 18 图 14 3 例 5 如图所示的电路 电阻R3 4 电流表 A 和电压表 V 均为理想电表 闭合开 关S后 电流表示数为 0 75A 电压表示数 2 0V 由于某种原因 电路有一只电阻发 生断路现象 使电流表示数变为 0 8A 电压表示数为 3 2V 试回答下列问题 1 分析判断哪一个电阻发生了断路 2 求电阻R1 R2的值 3 求电源的电动势E和内电阻r 课后见功 课后见功 1 如图 10 所示的电路中 若电源电压保持不变 开关 K 断开 A 电流表示数变大 电压表示数不变 B 电流表示数不变 电压表示数变大 C 电流表示数变小 电压表示数变大 D 电流表示数变小 电压表示数变小 2 在图电路中 电源的电动势是 E 内电阻是 r 当滑动变阻器 R3的滑动头向左移动 时 A 电阻 R1的功率将加大 B 电阻 R2的功率将减小 C 电源的功率将加大 D 电源的效率将增加 3 关于电源 下列说法中正确的是 A 电源可将其它形式的能量转化为电能 B 在电源内部只有其它形式的能量转化为 电能 C 在电源内部 依靠电场力将自由电子从电源负极搬到正极 D 电源就是产生电荷 的装置 4 关于电动势 以下说法中正确的是 A 电源的电动势等于电源两极间的电势差 B 用电压表直接测量电源两极间的电压 测得的数值总小于电源电动势的数值 C 电源电动势的数值等于电路中通过 1C 的电荷时 电源提供的电能 D 电动势就是路端电压 5 如图所示电路中 当电阻 由 2 改为 6 时 电流强度减小为原来 的一半 则电源的内电阻为 A 1 B 2 C 3 D 4 6 有两节电池 它们的电动势分别为 和 内电阻分别为 和 将它们分别连成闭合电路 其外电路的电流 I 和路端电压 U 的关 系如图所示 可以判定 A 图像交点所示状态 两电路的外电阻相等 B C 图像交点所示状态 两电路的电阻相等 D 7 若 表示电动势 U 表示外电压 U 表示内电压 R 表示外电阻的 总电阻 r 表示内电阻 I 表示电流强度 则下列各式中正确的是 外 电路是纯电阻电路 A U IR B U U C U Ir D U R R r 8 如图所示 已知 R1 R2 R3 1 当开关闭合后 电压表的读数为 1V 当开关 S 断开后 电压表的读数为 0 8V 则电池的电动势等于 A 1V B 1 2V C 2V D 4V 9 如图所示 电路中定值电阻R1 9 R2 30 电键K闭合后 电压表的示数为11 4V 电流表的示数为0 20A 电键断开后 电流 表的示数变为0 30A 求 定值电阻R3的阻值 电源的电动势 E和内电阻r 图 10 S R 2 R 3 V E r R 1 A R1 R2 R3K V A R1 R2 R3 Er 4 10 如图 a 所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关 S后 滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时 测得电 阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图 b 所 示 求 1 电源电压 2