高中物理选修31　第二章　第7节　闭合电路的欧姆定律（导学案　无答案）

1、.第七节、闭合电路的欧姆定律导学案【学习目的】1、 经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。体验能量转化和守恒定律在电路中的详细应用。2、可以理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。3、会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载、电流的关系。【教学重点和难点】重点：闭合电路欧姆定律的推导及理解难点：闭合电路中电势升降关系的理解，路端电压与负载、电流的关系，以及相关电路的分析和计算。【教学过程】L1L2L3S3S2S1一、课题引入实验一当电键S1闭合，灯泡L1发光。当电键S2闭合，请观察灯泡L1亮度如何变化？当电键S3闭合，请观察灯泡L1亮度如何变化？图1二、认识闭合电路 1闭合电路：当电键S闭

2、合，电源、导线、用电器组成闭合电路。2外电路：由用电器和导线组成外电路。 在外电路中，正电荷在电场力的作用下从正极向负极挪动，即从电势高的位置向电势低的位置挪动，电路中正电荷定向挪动方向规定为电流方向。 所以在外电路中，沿电流方向电势降低。外电路上总的电势降落即为外电路总电压，习惯上叫做路端电压。假设外电路为纯电阻电路，U外=IR3内电路：电源内部是内电路。 电源内阻为r，流过电源的电流为I，内电路的电势降落即为内电压，U内=Ir三、回忆电源和电动势1、电源起什么作用？ 图22、电源怎么实现提供电能？ 3、 如何描绘电源把其他形式的能转化为电能的本领？ 4、如何定量描绘非静电力做的功？ 四、理

3、论推导闭合电路的欧姆定律提示：应用能量的转化和守恒定律设电源电动势为E，内阻为r 外电阻为R 电键闭合后，流过电源的电流为I，那么经过时间t1、 电源提供的电能：2、 外电路中电流做功消耗的电能：3、 内电路中电流做功消耗的电能：由能量的转化和守恒定律得：闭合电路的欧姆定律：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。此定律的适用条件： 4、 闭合电路的欧姆定律几个变形表达式以及适用条件：五、对闭合电路的欧姆定律进展讨论及应用1路端电压、内电压和电动势的关系。 E=U外+U内整个闭合电路的电势上下变化情况如上图所示，图中各点位置的上下表示电路中相应各点电势的上下，A，B两

4、个位置分别与电源的正极和负极位置相对应，由于BC和DA是化学反响层，D代表电池溶液中与正极靠近的位置，C代表电池溶液中与负极靠近的位置。A到B表示外电路上总的电势降落，C到D表示内电路的电势降落，B到C表示电池负极附近化学反响层中非静电力进步的电势，D到A表示电池正极附近化学反响层中非静电力进步的电势。从电源正极A沿闭合电路的B、C、D绕一周再回到A时，一路上电势降落的总和，必定等于电势升高的总和。 U外+U内=电源内部电势升高的总和例1、如下图，R1=14，R2=9。当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内阻r。AR1R

5、2S12Er例2、把例1中的电流表换成电压表，如何设计电路测电源的电动势和内阻？2路端电压与负载的变化关系。 U路 = E Ir 实验二按图示电路连接，改变滑动变阻器的阻值，观察电流表和电压表的变化情况，如何解释看到的现象？请同学们分组讨论。结论：当负载R减小时，电流 ，路端电压 ；当负载R增大时，电流 ，路端电压 。应用1：问题1、实验一中，当电键S2闭合，灯泡L1变暗，请同学们解释实验现象。问题2：当电键S3闭合时，灯泡L1、L2亮度会有什么变化？请同学们解释实验现象。问题3：当电键S3断开时，灯泡L1、L2亮度又会有什么变化？请同学们解释实验现象。闭合电路动态分析的根本思路：先部分到整体

6、，再由整体到部分应用2：课本第61页“说一说应用3：讨论两种特殊情况：（1） 当R趋于无穷大时，即外电路处于 状态，I= ，U路= ，即断路时的路端电压等于 提供了一种测量电动势的方法。（2） 当R等于0时，即外电路处于 状态，I= ，U路= 由于电源内阻一般很小，短路时电流很大。 3、电源的UI 图象课本第62页“考虑与讨论电源的UI 图象的物理意义。1、图象与纵坐标交点的物理意义： 2、图象与横坐标交点的物理意义： 3、直线斜率的物理意义： 4、直线上的任意点的物理意义： IU路EoImMNUI5、图象的面积的物理意义： 应用：例3、如下左图所示，为闭合电路中两个不同电源的UI图象，那么两电源的电动势和内阻的关系为 AE1<E2r1>r2 BE1E2r1r2 CE1<E2r1<r2 DE1>E2r1<r2例4、多项选择如下右图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，那么