高中物理 第二章 第9讲 闭合电路的欧姆定律教学案 新人教版选修3-1.doc

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1、重庆市万州区分水中学高中物理第二章第9讲闭合电路的欧姆定律教学案新人教版选修3-1[目标定位]1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．一、闭合电路的欧姆定律1．内、外电路(1)概念：内电路是电源内部电路，外电路是电源外部电路．(2)特点：外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．2．闭合电路的能量转化非静电力做功等于内、外电路电能转化为其他形式能的总和，即：EIt＝I2Rt＋

2、I2rt.3．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)公式：I＝.①或E＝IR＋Ir.②或E＝U外＋U内．③(3)适用条件：①、②适于外电路为纯电阻电路，③适于一切电路．想一想我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数________(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势．为什么？答案小于；因为电源也有内阻，用电压表和电源正负极相连时，相当于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势．二、路端电压与负载的关系1．当外电阻R增大时，电流I减小，路端电压增大．2．当外电阻R减小时，电流I增

3、大，路端电压减小．3．两个特例：外电路断开时，R→∞，I＝0，U＝E，据此特点可测电源电动势．外电路短路时，R＝0，I＝，U＝0，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因．想一想使用电源时，为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来？答案直接用导线把电源的两极连接起来时，由于电源内阻很小，电流很强，容易损坏电源.一、闭合电路欧姆定律的应用1．闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)电流形式：I＝，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比；(2)电压形式：E＝IR＋Ir.或E＝U外＋U内表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和．温馨提示I＝或E＝IR

4、＋Ir只适用于外电路是纯电阻的闭合电路；E＝U外＋U内既适合于纯电阻电路也适合于非纯电阻电路．2．解决闭合电路问题的一般步骤(1)分析电路特点：认清各元件之间的串并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流；(2)应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流；(3)根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电路的电压和电流．例1如图291所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流范围．答案0.55A～1A解析当R3阻值为零时，R2被短路，外电阻最小，电流最大．R外＝R

5、1＝5Ω，I＝＝A＝1A.当R3阻值为10Ω时，外电阻最大，电流最小．R并＝＝5Ω，R外′＝R1＋R并＝10Ω，I′＝＝A≈0.55A.方法点拨电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻决定．其中E、r不变，当外电阻变化时，电路总电流随之变化．二、路端电压和负载的关系1．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＝E－Ir可知，路端电压U外增大．当外电路断开时，路端电压U外＝E.2．当外电阻R减小时，根据I＝可知，总电流I增大，内电压Ir增大，根据U外＝E－Ir可知，路端电压U外减小．外电路短路即r＝0时，电路中的电流I＝

6、，U外＝0.3．电源的UI图象图292由U＝E－Ir可知，UI图象是一条斜向下的直线，如图292所示(1)外电路断开的状态对应坐标系中的A点，此时电流为零，内电压为零，路端电压等于电源的电动势E，即纵轴截距为电动势．(2)电源短路时对应于坐标系中的B点，此时短路电流的大小等于横轴截距I0.(3)r＝等于图线的斜率绝对值，图线的斜率绝对值越大，r越大．注意：若纵坐标上的取值不是从零开始，则横轴截距不表示短路电流，但斜率仍然等于内阻．图293例2如图293所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的UI图象，则下列说法中正确的是()A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B．电

7、动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1