高中物理第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路第1节闭合电路欧姆定律课堂互动教案鲁科版选修3_1

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1、第1节闭合电路欧姆定律课堂课堂互动三点剖析一、电源的电动势1.如何正确理解“电动势”电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领.不同的电源，非静电力做功的本领不同，电源把其他形式的能转化为电能的本领不同，电动势就不同.例如：干电池的电动势是1.5V，表明在干电池内，在把化学能转化为电能时，可以使每1C电荷具有1.5J电能；铅蓄电池的电动势是2V，表明在铅蓄电池内，在把化学能转化为电能时，可以使每1C电荷具有2J电能.铅蓄电池的电动势比干电池的大，表明它把化学能转化为电能的本领比干电池的大.电

2、动势的大小等于单位正电荷从负极经电源内部移到正极时非静电力所做的功，其数值也等于电源没有接入电路时两极间的电压.2.电动势与电压的区别电动势电压定义公式E=，其中W非为电场内部非静电力做的功U=，其中W电为外电路中电场力所做的功单位伏（V）伏（V）物理意义是描述电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量是反映将电能转化为其他形式能的本领的物理量【例1】关于电动势，下列说法中正确的是（　　）A.在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加B.对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动

3、势就越大C.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单位电荷量做功越多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解析：电源是将其他能量转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加，因此选项A正确.电源电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的能力的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项C正确.答案：AC温馨提示电动势的表达

4、式为E=，但电动势是用比值定义的物理量，只由电源本身的性质决定，与移动的电荷q、所做的功W及外电路均无关.二、闭合电路欧姆定律1.动态电路变化问题：引起电路特性发生动态变化的原因主要有三种情况：第一，滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化；第二，开关的闭合、断开或换向（双掷开关）使电路结构发生变化；第三，非理想电表的接入使电路的结构发生变化.进行动态电路分析的一般思路是：由部分电阻变化推断出外电路总电阻R总的变化，再由闭合电路欧姆定律判断总电流的变化，然后判断电阻没有发生变化的那部分电路的

5、电压、电流和功率的变化情况，最后应用串并联电路的知识再判断电阻发生变化的那部分电路的电压、电流和功率的变化情况.其中，判断外电阻和总电流的变化是关键.有时会遇到判断某一并联支路上电流的变化，当此支路的电阻变大（或变小）时，支路两端的电压也变大（或变小），应用部分电路欧姆定律I=就无法判断该支路电流怎样变化，这时，应判断出干路上及其他并联支路中的电流，然后利用干路上的电流等于各支路电流之和进行判断.2.路端电压与电流的关系根据公式U=E-Ir可知，路端电压与电流的关系图象（即U-I图象）是一条斜向下

6、的直线，如图4-1-2所示.（1）图象与纵轴的截距等于电源的电动势大小；图象与横轴的截距等于外电路短路时的电流Imax=.（2）图象斜率的绝对值等于电源的内阻，即r==tanθ，θ越大，表明电源的内阻越大.图4-1-2图4-1-3说明：横、纵坐标可以选不同的坐标起点，如图4-1-3所示，路端电压的坐标值不是从零开始的，而是从U0开始的，此时图象与纵轴的截距仍然等于电源的电动势大小；图象斜率的绝对值仍然等于电源的内阻；而图象与横轴的截距就不再等于外电路短路时的电流了.【例2】如图4-1-4所示，电池

7、电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是（　　）图4-1-4A.U1变大，U2变小B.U1变大，U2变大C.U1变小，U2变小D.U1变小，U2变大解析：滑片P向b点移动时，总电阻变大，干路中电流I=变小.由于路端电压U=E-Ir，U增大，即电压表V1的示数变大.由于U2=IR，所以电压表V2的示数变小.答案：A三、电源的输出功率与效率1.闭合电路的功率：根据能量守恒，电源的总功率等于电源的输出功率（外电路消耗的电功率）与电源内阻

8、上消耗的功率之和，即P总=IU+I2r=I(U+Ir)=IE.其中IE为电源总功率，是电源内非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转化为电能的功率；IU为电源的输出功率，在外电路中，这部分电功率转化为其他形式的能（机械能、内能等）；I2r为电源内由于内阻而消耗的功率，转化为焦耳热.2.电源的输出功率：外电路为纯电阻电路时，电源的输出功率为P=I2R=，由此式可知，（1）当R=r时，电源的输出功率最大，且Pm=.（2）当R＞r时，随着R的增大输出功率减小.（3）当R＜r时，随着R的减小