2018-2019学年高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律学案新人教版

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1、7　闭合电路的欧姆定律[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解内电路、外电路，知道电动势与内、外电压的关系.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.科学思维：1.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，培养逻辑思维能力.2.会从公式和图象两个角度分析路端电压U与电流I的关系，培养用图象法表述和分析图象问题的能力.一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的组成(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路.(2)内电路：如图1所示，电源内部的电路叫内电路，电源的电阻叫内电阻.图1(3)外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻.2.闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭

2、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＝.(3)适用条件：外电路为纯电阻电路.二、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：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝.1.判断下列说法的正误.(1)电源电动势和内阻一定时，外电阻越大，电流越小.(　√　)(2)E＝U＋Ir适

3、用于任何电路.(　√　)(3)某电源电动势为10V，内阻为2Ω，外接一线圈电阻为8Ω的电动机，则电路中的电流为1A.(　×　)(4)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.(　√　)(5)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.(　×　)(6)外电路短路时，电路中的电流无穷大.(　×　)2.如图2所示，电动势为2V的电源跟一个阻值R＝9Ω的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8V，则电源的内阻为Ω.图2答案　1一、闭合电路的欧姆定律如图3为闭合电路的组成.图3(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

4、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？答案　(1)在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高.(2)EIt　I2rt　I2Rt　EIt＝I2Rt＋I2rt(3)E＝IR＋Ir或I＝1.内、外电路中的电势变化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.闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)电流形式：I＝，此式只适用于纯电阻电路.(2)电压形式：①E＝IR＋Ir，此式只适用于纯电阻电路.②E＝U外＋U内，此式适用于任意电

5、路.例1　(2018·山东聊城市高一下期末)如图4所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4V,8W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为5V.求：图4(1)电阻R的阻值；(2)电源的电动势和内阻.答案　(1)5Ω　(2)6V　1Ω解析　(1)当开关S接b点时，由欧姆定律得，电阻R的值为R＝＝Ω＝5Ω(2)当开关S接a时，U1＝4V，I1＝＝A＝2A当开关S接b时，U2＝5V，I2＝1A根据闭合电路欧姆定律得：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r联立得：E＝6V，r＝1Ω针对训练　在图5所示的电路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，当a、b两点间接

6、理想的电流表时，其读数为0.5A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8V.求电源的电动势和内电阻.图5答案　3V　1Ω解析　当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I1＝0.5A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R2＋r)①当a、b两点间接理想的电压表时，回路中的电流I2＝＝A＝0.2A由闭合电路欧姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r)②联立①②并代入数据，解得：E＝3V，r＝1Ω.二、路端电压与负载的关系1.在如图6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.通过数据计算，你发现了怎样的规律？图

7、6答案　外电压分别为7.5V、8V、9V.随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大.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图象.答案　由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－Ir，U－I图象为1.路端电压与负载的关系：U＝E－U内＝E－r，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U＝E；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势.2.路端电压与电流的关系：U＝E－Ir.3.电源的U－