12.2 第1课时　闭合电路的欧姆定律（导学案-原卷版）

PAGE1§12-2第1课时闭合电路的欧姆定律一、学习目标1.知道电源是提供电能的装置，通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。2.理解电动势概念，知道公式中各物理量的含义和单位。3.了解外电路、内电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.4.通过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具体应用。理解内、外电路的能量转化。5.会分析路端电压与负载的关系．二、学习过程【问题探究】日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5V”字样，有的标有“3.7V”字样．①如果把5C的正电荷从1.5V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2C的正电荷从3.7V的手机电池的负极移到正极呢？②是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？【知识点1】电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。2．电源(1)非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能增加。(2)电源概念：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。3．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量。(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势，用E表示，即E＝eq\f(W,q)。(3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特。(4)大小的决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关，对于常用的干电池来说，跟电池的体积无关。例题1、关于电源和电动势，下列说法中正确的是（）A．在电源内部非静电力把正电荷从正极移动到负极B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多例题2、铅蓄电池的电动势为2V，下列说法错误的是（）A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能B．铅蓄电池断开时其两极间的电压为2VC．铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化成电能D．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大【问题探究】如图为闭合电路的组成．①在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？②若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？③闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？【知识点2】闭合电路欧姆定律及其能量分析1．闭合电路中的能量转化(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt.(2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝I2Rt.内电路转化的内能为Q内＝I2rt.(3)根据能量守恒定律，非静电力做的功应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt，进一步得：I＝eq\f(E,R＋r).2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：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．(2)表达式：I＝eq\f(E,R＋r).(3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．例题3、在如图所示的电路中，当电阻箱接入电路的电阻时，电流表示的数；当电阻箱接入电路的电阻时，电流表的示数。则当电阻箱接入电路的电阻时，电流表的示数为（）A．0.30A B．0.40A C．0.50A D．0.60A例题4、如图所示电路中，已知电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R=2Ω。闭合开关S，则（1）流过电阻R的电流I为多少？（2）电阻R消耗的电功率是多少？【问题探究】在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10V，内电阻r＝1Ω，试求当外电阻分别是3Ω、4Ω、9Ω时所对应的路端电压．①通过数据计算，你发现了怎样的规律？②根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出U－I图像．【知识点3】路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U＝E－Ir。2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R减小时，由I＝eq\f(E,R＋r)可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小。(2)当外电阻R增大时，由I＝eq\f(E,R＋r)可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大。(3)两种特殊情况①断路：当外电路断开时，电流I为0，U＝E。即断路时的路端电压等于电源电动势。②短路：当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时I＝eq\f(E,r)。例题5、某电源的U—I图线如图所示，则下列结论正确的是（）A．电源的电动势为0.8V B．电源的内阻为12ΩC．电源的内阻为1.6Ω D．电源的短路电流为0.5A跟踪训练：将三个不同的电源1、2、3的U-I图线画在同一坐标轴上，如图所示，其中1和2平行，它们的内阻分别是r1、r2、r3，电动势分别是E1、E2、E3，则它们间的关系是（）A．r1=r2＜r3，E1﹥E2=E3B．r1﹥r2﹥r3，E1=E2＜E3C．r1﹥r2=r3，E1＜E2=E3D．r1=r2﹥r3，E1=E2﹥E3§12-2第1课时闭合电路的欧姆定律作业班级：学号：姓名：一、选择题1．关于电源的电动势，下列说法中正确的是（）A．电源电动势的大小，等于非静电力在电源内部把正电荷从负极到正极所做的功的大小B．电源的电动势越大，说明电源做功的本领就越强C．电源的电动势等于电源两极间的电压大小D．电动势公式中W与电压中的是一样的，都是电场力做的功2．如图所示的电路中，开关闭合后，时间内经过点的电量为。下列说法错误的是（）A．断开时，电源两端的电压为0B．闭合后，时间内经过点的电量为C．闭合后，时间内非静电力做的功为D．闭合后，时间内内电路产生的内能为3．某手电筒和台式液晶电子钟都是使用一节干电池工作的。将新电池装在手电筒中，经过较长时间的使用，当手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常使用时，把电池取出来，用电压表测其两端电压，电压表示数略小于1.5V。把这节旧电池装在电子钟上却能电子钟正常工作。根据上述现象，可判断下列说法正确的是（）A．旧电池的电动势比新电池的电动势小了许多B．旧电池的内阻比新电池的内阻大很多C．电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小D．电子钟正常工作时的电流一定比手电筒正常工作时的电流大4．如图所示电路中，电源的电动势为3.0V。闭合开关后，电压表示数为2.4V，电流表示数为0.60A。将电压表和电流表视为理想电表，则电源的内阻r为（）A．0.50 B．1.0 C．1.5 D．2.05．如图，两节干电池内阻不可忽略，通过控制电键使接入灯泡增多或减少时，以下说法正确的是（）A．灯多时总的负载电阻较大B．灯少时灯泡两端电压较小C．灯多时通过电池的电流较大D．灯少时电池的输出功率较小6．如图所示为某一电源的U­I图线，由图可知（）A．电源电动势为2VB．电源内电阻为ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为2.5A7．某同学在测定电源的电动势和内阻的实验中，分别测出了甲、乙两电源的多组路端电压和干路电流，并正确作出了相应的图像，如图所示。设甲、乙两电源电动势和内阻分别为、和、，由图可知（）A．， B．， C．， D．，8．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻。开关S闭合后，理想电压表的示数为（）A． B． C． D．9．如图所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6V变为5V，电流表读数的变化量为0.5A，则下列说法中正确的是（）A．电流表的读数变小了，电源的内阻为10ΩB．电流表的读数变大了，电源的内阻为20ΩC．电流表的读数变大了，电源的内阻为2ΩD．不知道电流表的具体读数，无法计算电源的内阻二、非选择题10．如图所示，电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，灯泡L标有“6V，12W”的字样。若灯泡恰能正常发光，求：(1)电路中的电流；(2)电阻R0的阻值；(3)电源的路端电压。11．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：（1）流经电源的电流I和电动机两端的电