山东省新泰市汶城中学高中物理《闭合电路的欧姆定律》学案 新人教版选修3-1

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1、山东省新泰市汶城中学高二物理《闭合电路的欧姆定律》学案人教版选修3-1自主体验一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路：只有用导线把电源、用电器连成一个____________电路，电路中才有电流．用电器、导线组成____________，电源内部是__________．在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由____________移向____________；在电源内部，非静电力把正电荷从____________移到________．电路中________定向移动的方向就是电流的方向．在外电路中沿电流方向

2、____________降低．2．能量转化和守恒：在闭合电路中，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和．3．闭合电路的欧姆定律：(1)内容：闭合电路的电流跟电源的________成正比，跟内、外电路的________之和成反比.(2)公式表示：①I＝；②E＝I(R＋r)；③E＝U外＋U内．(3)适用条件：①②两式适用于________电路，③式适用于一切电路．二、路端电压与负载的关系1．路端电压：就是________，也可以理解为电源两极间的电压．2．负载：电路中，消耗电能的元件常常

3、称为负载．负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化．3．路端电压随负载的变化：U＝E－Ir，或U＝E－r.(1)当R增大时，U______________；(2)R减小时，U__________；(3)当r＝0时，U不随________的变化而变化，这种电源称为理想电源；(4)当R＝0时，这种情况叫________，I＝，由于电源内阻一般很小，故电路中的电流会很大，会导致烧毁电源甚至引起火灾，绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起；(5)当R→∞时，这种情况叫________，此时路端电

4、压等于________.知识探究要点一闭合电路欧姆定律的相关问题1．闭合电路欧姆定律的推导说明：(1)闭合电路的欧姆定律表达式：I＝.闭合电路的欧姆定律变形式：E＝IR＋Ir或E＝U外＋Ir或U外＝E－Ir.E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．E＝U外＋Ir或U外＝E－Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路．(2)用电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以U外

5、流通过内电路，所以U内＝0，故此时E＝U外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压．这提供了测E的一种方法．2．路端电压U外与外电阻R之间的关系：对一定电源、电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而改变，变化情况如何？.1.总结反思3．路端电压与电流的关系图象(1)由U＝E－Ir可知，U—I图象是一条斜向下的直线，如图2－7－3所示．(2)纵轴的截距等于电源的电动势E；横轴的截距等于外电路短路时的电流I0＝。(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻．即r＝＝＝tanθθ越大，表明电源的内阻越大．要

6、点三、内外电路功率、电源输出功率、电源效率怎样区别？(1)各部分功率关系分析：由EIt＝I2Rt＋I2rt知，EI＝I2R＋I2r其中EI为电源的总功率，I2r为电源内耗功率，I2R为外电路消耗功率，也是电源的输出功率．(2)电源输出功率特点：P出＝UI＝I2R＝R＝＝，由此式可看出，当R＝r时，P出有最大值，即Pm＝＝.由图2－7－5可以看出①当R＝r时，输出功率最大，P出＝.②当Rr时，若R增大，则P出减小．③除R＝r外，图象上总有两点输出功率P出相等，如图中R1

7、与R2，则由()2·R1＝()2·R2整理得：R1R2＝r2.(3)电源的效率①定义：输出功率跟电路消耗的总功率的比值，即η＝＝.②如果外电路为纯电阻电路，则η＝＝＝＝，所以外电路电阻越大，电源效率越高．③当电源输出功率最大时，R＝r，η＝50%.典例剖析题型一、闭合电路欧姆定律的应用【例1】如图2－7－6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，求电源的内阻．题型二电路的动态分析【例2】如图1所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P-5-向左移动，下列结

8、论正确的是(　　)A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．以上说法都不对拓展探究1：电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图2所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　)A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大.2.题型二含源电路的功率和效率【例3】如图3所示电路中，定值电阻R