2018版高中物理 第4章 探究闭合电路欧姆定律 4.1 探究闭合电路欧姆定律学案 沪科版选修3-1

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1、学案1　探究闭合电路欧姆定律[目标定位]1.掌握电动势的概念及表达式，了解电源内部能量的转化过程和生活中的电池.2.理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式.3.会用闭合电路欧姆定律进行简单的计算．一、闭合电路的路端电压和内电压实验探究1　用多用电表测量路端电压图1按如图1所示的电路选择器材，连接电路．按课本要求测量电压Ubc、Ubc′、Uac.分析测得的数据，比较三个电压测量值之间的关系为_____．实验探究2　测电源内部的电压图2按如图2所示电路连接线路，分别测量电源的内电压和外电压，多次测量，把测量结果记录在事先准备好的表格

2、中，分析内、外电压的大小，说明它们满足怎样的规律？[要点总结]1．外电路和内电路：______________________组成外电路，____________是内电路．2．在外电路中，电流方向由电源______极流向______极；在内电路中电流方向由______极流向______极．3．路端电压和内电压：外电路两端(即电源两极间)的电压称为路端电压，电源内部的电压称为__________．4．在闭合电路中，内电压与外电压之和____________．例1　(多选)若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总

3、电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是(　　)A．U′＝IRB．U′＝E－UC．U＝E＋IrD．U＝E二、电源的作用——电动势1.如图3所示，在外电路中电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势．根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用．图3(1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？(2)电源中的能量是如何转化的？　　2．电场力在外电路和内电路做功分别是多少？它们做功之和与电源内部非静电力所做的功有何关系？　[要点总结]

4、1．电源的工作原理：在电源内部____________做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路，__________做功，把电势能转化为其他形式的能．2．电动势：电源内部非静电力移送单位电荷所做的功．(1)表达式：E＝(2)单位：伏特，符号为________．(3)说明：①物理意义：反映电源____________________本领的大小．②决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积________，跟外电路________．例2　(多选)关于电动势E的说法中正确的是(　　)A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大

5、小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E是表征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E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同三、闭合电路的欧姆定律[要点总结]1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成________，跟内、外电路的____________成反比．2．公式：I＝.3．其他两种表达形式：E＝U外＋U内，这就是说，电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．或写成E＝IR＋Ir.例3　如图4所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，

6、R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中总电流的变化范围．图4四、路端电压与负载的关系在如图5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、7Ω时所对应的路端电压．通过数据计算，你发现了怎样的规律？再通过公式论证你的结论是否正确．图5　[要点总结]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增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大．(2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．(3)两种特殊情况

7、：①当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.这就是说，断路时的路端电压等于电源电动势．②当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时I＝.3.路端电压与电流的关系图像如图6所示．图6(1)在图像中U轴截距表示________________，纵坐标从零开始时I轴截距等于____________．(2)直线________________等于电源的内阻，即内阻r＝________________.例4　(多选)如图7所示为某一电源的U－I图线，由图可知(　　)图7A．电源电动势为2VB．电源内阻为ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1

8、V时，电路中电流为5A针对训练　(多选)如图8所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是(　　)图8A．电源甲的电动势大于电源乙的电动势B．电源甲的内阻小于电源乙的内阻C．路端电压都为U0