12.2 闭合电路欧姆定律 导学案-2022-2023学年物理高二上学期（人教版2019必修第三册）

新人教版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律2闭合电路欧姆定律1．知道闭合电路的组成，理解电源的电动势的定义和定义式。2．能从能量的转化和守恒的角度推导闭合电路的欧姆定律。3．会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系，并能进行相关的电路分析与计算。知识点一电动势1.由导线、电源和用电器连成的电路叫作①。用电器和导线组成②，电源内部是③。2.在电源内部，存在着由④的电场。在这个电场中，静电力⑤正电荷向正极移动。因此，在电源内部要使正点荷向正极移动，就一定要有一种与静电力方向⑥的力作用于电荷才行。我们把这种力叫作⑦。也就是说，电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，这种非静电力在做功，使电荷的电势能增加。从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为⑧的装置。3.在电源内部，⑨所做的功与⑩之比来表示电源的这种特性，叫作⑪。在数值上等于非静电力把⑫的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移动电荷量时非静电力所做的功为，则电动势表示为⑬。单位：⑭，简称伏，字母。知识点二闭合电路欧姆定律1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成⑮，跟内、外电路的电阻之和成⑯。2.公式表示：⑰知识点三路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式：⑱2.当外电阻增大时，由可知电流⑲，路端电压⑳。3.当外电路断路时，电流㉑，此时路端电压等于㉒；当电源短路时，外电阻㉓，此时㉔类型一对电动势的理解例1：下列关于电源电动势的说法中正确的是()A．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．电源的路端电压增大时，其电源提供的电能一定也增大C．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D．在某电池的电路中，每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V练1：在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示)，该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E＝0.6V，则关于该电池的描述正确的是()A．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能B．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小类型二对闭合电路的欧姆定律的理解例2：如图所示电路中，R1＝R2＝R3＝1Ω，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数为0.8V，当S闭合时，电压表示数为1V，求电源的电动势与内阻。练2：(多选)如图所示是某电源的伏安特性曲线，则下列结论正确的是()A．电源的电动势为6.0VB．电源的短路电流为0.5AC．电流为0.2A时的外电阻是28.4ΩD．电源的内阻为12Ω类型三闭合电路的功率分析例3、在如图所示的电路中，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：(1)当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？(2)当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？(3)当R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？练3、如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略。初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动。现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动。不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是()A．电源的热功率减为初始时的一半B．电源的总功率减为初始时的一半C．电动机的热功率减为初始时的一半D．变阻器的功率减为初始时的四分之一课堂训练1．如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，R为滑动变阻器，A为理想电流表、V为理想电压表．当滑动变阻器滑片向右滑动时，下列说法中正确的是()A．电流表和电压表示数都变大B．电流表和电压表示数都变小C．电流表示数减小，电压表示数变大D．电流表示数变大，电压表示数减小2．(多选)如图所示的U­I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的U­I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC．电源的输出功率为3.0WD．电源内部消耗的功率为1.5W3．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是()A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小4.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()A．θ1<θ2，I1<I2