探究闭合电路欧姆定律 导学案.doc

高中物理沪科版选修3-1第四章4.1 探究闭合电路欧姆定律 导学案班级： 姓名： 编写：徐正学，审核：高二物理组学习目标：1、搞清部分电路和闭合电路，外电路和内电路。2、正确理解电源的电动势和内阻。3、知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。4、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。5、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。学习重点、难点：重点：电动势的概念和闭合回路的欧姆定律难点：理解电动势表征的物理意义、电动势的定义式准备知识：1、请同学们复习：3、1 使用多用电表测量直流电压的操作方法2、复习我们在初中学习过的部分电路欧姆定律的知识（1）、欧姆定律的内容： （2）、表达式： （3）、伏安特性曲线：3、复习电场力做功WABqUAB相关知识情景引入新课：手电筒里的两节干电池已经用了较长时间，手电筒只能发出很微弱的光小聪把电池取出来后，正准备扔掉，妈妈走过来说：“别扔！”然后接过电池，把它们装入了一台式电子钟里小聪发现电子钟能正常工作，十分好奇请你思考：1为什么放在手电筒里只能使灯泡发出微弱光的电池，放入电子钟里却能使电子钟正常工作？ 2这个台式电子钟正常工作时的电流比小灯泡正常工作时的电流大，还是小？3影响一个闭合电路中的电流的因素有哪些？一、相关概念1、闭合电路： 部分电路： 外电路： ，外电阻（R） 外电压U外 （U）内电路： ，内电阻（r） 内电压U内 （Ir）负载电路电路电路电阻电压电阻电压电路2、将上边的概念填入下面对应空内 （甲图） （乙图）二、 测量闭合电路的路端电压和内电压1、实验探究1：用多用电表测量路端电压现象：大家都知道，傍晚用电量是每一天的高峰时段，灯光较暗；而夜深人静时，你若打开灯的话，灯光特别亮，这是为什么呢？请同学们阅读教材P77并结合图4-1回答：（1） 、U和Uac的大小关系： （2） R、R和Rac的大小关系： （3） 总结规律： 2、实验探究2：内外电压与电动势的关系+V1V2（1）、实验装置及电路原理图123U外U内U外+ U内结论（2）数据表3、理论探索（推理）设闭合电路的电流为I，在时间t内，外电路消耗的电能： 内电路消耗的电能： 电源中非静电力做功提供电能： 依能量守恒得： 整理得： 若外电路为纯电阻电路（R）依部分电路欧姆定律得：U外= ， U内= 代入整理得：I= ，此为 定律文字表述： I 、E、R、r的含义？ 该规律使用条件： 三、电动势1、 电动势的定义： 2、电动势的物理意义： 3、单位： 4、电动势的数值（1）、在电源没有接入外电路时，电源电动势在数值上等于 （2）、在电源接入外电路时，电源电动势在数值上等于 5、区别：电动势与电压四、闭合电路的欧姆定律1、推导：设一个闭合电路中，电源的电动势为E，内阻为r，内电压为U，外电阻为R,路段电压为U，电路中的电流为I。则I= 2、 内容： 3、 常用的三种形式： 五、路端电压与负载的关系1、什么是路端电压？ 2、依据规律公式： ， 3、路端电压U与外电阻R之间的关系(1)当外电阻R增大时，根据 可知，电流I ， 内电压Ir ，根据 可得路端电压U 特例：当R时，I0，Ir0，U外E(即为开路)此为直接测量电动势的依据(2)当外电阻R减小时，根据I ，可知电流I ，内电压Ir ，根据 可得路端电压U 特例：当R0时，I (称为短路电流)，U0(即为短路)由于电源的内阻r一般很小，短路时会形成很大的电流，这就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因4、路端电压与电流的关系图象 由数学表达式U外EIr可知，U外I图象是一条斜向下的直线 ,请同学们画出。 (1) 纵轴上的截距等于电源的电动势E的大小，横轴的截距等于外电路短路时的电流I= 。（注意：只有纵轴的起点从零开始时，横轴的截距才等于短路时的电流)(2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r tan.越大，表明电源的内阻越大练习：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关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是