物理选修3-1粤教版 2.3 研究闭合电路 学案

1、2.3 研究闭合电路 学案（粤教版选修3-1）一、电动势1一个闭合电路可以分为两部分：_和_电源外部的电路叫做_，外电路上的电阻称为_，电源内部的电路叫_，内电路上的电阻即电源的电阻称为_，用_表示2电动势：是用来描述电源特性的物理量，数值上等于 _，用符号_表示，单位是_二、闭合电路的欧姆定律1电源的电动势E与U外和U内的关系为： _.2闭合电路中的电流I，外电阻R、内电阻r与电源电动势E的关系为：_.3闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成_比，跟内、外电路的电阻之和成_比公式表示为I_.三、路端电压跟负载的关系1路端电压：就是_，也可以理解为电源两极间的电压2负载：电路中，

2、消耗电能的元件常常称为负载负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化3当外电阻R(负载)增大时，由闭合电路欧姆定律I_可知，电路中的电流I减小，根据U_Ir可知，此时路端电压U将_相反，当外电阻(负载)R减小时，电流I将_，路端电压U将_四、测量电源的电动势和内阻电源的特性主要由_和_来描述测电源的电动势和内阻的实验所依据的原理是_，对于实验所得数据通常用_法和_法来处理.一、电动势问题情境1.简述闭合电路、外电路、内电路、外电阻、内电阻的概念2用什么物理量来描述电源的特性呢？要点提炼1电动势：描述电源特性，表示电源提供电能本领的物理量2电动势的数值：等于不接用电器时电源_间电压3电

3、动势用_表示，单位是_二、闭合电路的欧姆定律问题情境一个闭合电路由内电路和外电路组成，根据初中学过的欧姆定律可以研究其外电路电阻两端电压与电流的关系，但是内电路以及整个闭合回路又怎样研究呢？1类比于水流和地势，说明在外电路以及外电阻上电流的方向与电势有什么关系？2类比于抽水机，说明电源内部电流的方向与电势的关系？3课本“观察与思考”问题中，V1与电源的电动势有什么关系？4分析课本“观察与思考”问题2 中数据，得出E、U外、U内之间有什么定量关系？要点提炼1电源的电动势E等于_和_之和，即E_.2闭合电路的欧姆定律： _.表达式为I_.问题延伸电源两端的电势差可以这样理解，把电源看做两部分，一部

4、分是理想的电源，电动势为E，另一部分是电源的内阻r，沿着电流的方向，经过理想电源电势就升高一个电动势E，经过内阻r电势就降低一个Ir，则电源两极间的电压为_三、路端电压跟负载的关系问题情境大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光会特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？1什么是负载？2试分析：当外电阻R增大时，路端电压如何变化？要点提炼1路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压_；当外电阻减小时，路端电压_2路端电压与电流的关系图1对纯电阻电路有：UEIr，对给

5、定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：U轴截距是_，I轴截距等于_，直线的斜率等于_3外电路断开时，路端电压等于_，外电路短路时，电路中的电流等于_(表达式)四、测量电源的电动势和内阻问题情境1.用实验的方法测量电源的电动势和内阻的原理是什么？电路图怎样？2对实验所得数据应采用哪些方法来处理？3用作图法来处理实验数据时，图象的横坐标和纵坐标分别是什么物理量？所得图线与横轴和纵轴的交点以及图线斜率各有什么物理意义？ 问题延伸1用一只电流表和一个电阻箱，能否测出电源的电动势和内阻？写出其原理式，画出电路图并找出处理数据的方法2用一只电压表和一个电阻箱能

6、否测出电源的电动势和内阻？写出原理式，画出电路图并找出处理数据的方法例1如图2所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及内阻图2思维总结解此类题时，一定要先弄清电路的连接方式，以及电流表、电压表所测电流、电压的范围；理解电压表和电流表均为理想电表的含义图3变式训练1如图3所示电路中，R1R2R31 ，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数为0.8 V，当S闭合时，电压表示数为1 V，求电源的电动势与内阻 例2在如图4所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源内阻，R1、R3均为定值

7、电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数变化情况是()图4AI1增大，I2不变，U增大BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大DI1减小，I2不变，U减小听课记录：变式训练2在如图5所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时()图5A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小例3如图6所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流的关系图线，则()图6A路端电压都为U1时，它

8、们的外电阻相等B电流都是I1时，两电源内电压相等C电路A的电动势大于电路B的电动势D电路A中电源的内阻小于电路B中电源的内阻听课记录：变式训练3图7是根据某次实验记录数据画出的UI图象，下列关于这个图象的说法中正确的是()图7A纵轴截距表示待测电源的电动势，即E3.0 VB横轴截距表示短路电流，即I短0.6 AC根据rE/I短，计算出待测电源内电阻为5 D根据r|，计算出待测电源内电阻为1 【即学即练】1关于电动势，下列说法正确的是()A电源电动势等于电源正负极之间的电势差B用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它

9、的数值与外电路的组成有关D电动势有方向，因此电动势是矢量2电动势为2 V的电池在电路上输出1 A的电流，可以判定()A内、外电阻相差2 B外电阻是2 C内电阻是2 D内、外电阻之和是2 图83如图8所示为某一电源的UI曲线，由图可知()A电源电动势为2 VB电源内电阻为 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 A4. 如图9所示的电路中，电阻R10 .当开关S断开时，电压表示数为6 V当开关S闭合时，电压表示数为5.46 V，则电源的内阻为多少？图9参考答案课前自主学习一、1外电路内电路外电路外电阻内电路内电阻r2不接用电器时电源正负两极间的电压E伏特二、1EU外U内

10、2.EIRIr3正反三、1.外电压3.E减小增大减小四、电动势内阻闭合电路的欧姆定律计算作图核心知识探究一、问题情境1用导线把电源、用电器连成的一个电流的通路，就是闭合电路；电源外部的电路叫外电路，电源内部的电路叫内电路；外电路上的电阻叫外电阻，用R表示，内电路上的电阻即电源的电阻称为内电阻，用r表示2物理学用电动势这个物理量来描述电源的特性要点提炼2正、负极3.E伏特二、问题情境1在外电路中电流由高电势流向低电势，在外电阻上沿电流方向电势是下降的2电源内部电流由低电势流向高电势3V1的示数等于电源电动势4EU内U外要点提炼1U内U外U内U外2闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路

11、的电阻之和成反比问题延伸UEIr.三、问题情境1电路中，消耗电能的元件常常称为负载2当外电阻R增大时，根据I可知，总电流I减小(E和r为定值)；内电压Ir减小，根据U外EIr可知，路端电压U外增大要点提炼1增大减小 2电动势短路电流内阻的相反数3电源电动势四、问题情境1原理是闭合电路的欧姆定律，电路图如图所示2方法一：计算法；方法二：作图法3I为横轴，U为纵轴；与横轴交点表示短路电流I短，与纵轴交点表示电源电动势，图线斜率的大小表示电源的内阻r.问题延伸甲1能原理式为EIRIr，电路图如图甲所示处理数据的方法：计算法图象法：根据REr可画出R图象乙2能原理式为EUr电路图如图乙所示处理数据的方法：计算法图象法：由·，可画出图象解题方法探究例12 V1 解析当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U1EI1r即E1.60.4r当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U2EI2r即E(1.60.1)(0.40.1)r由得：E2 V，r1 .变式训练12 V0.5 例2BR2减小，R总减小，I增大，Ir增大，路端电压即U减小，I(rR3)增大，R1、R2两端并联电压减小，I1减小，I2增大，B正确变式训练2B例3AC在路端电压与总电流的UI关系图线中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见EAEB，rArB.图