2019_2020学年高中物理第二章电路第三节研究闭合电路学案粤教版

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1、第三节　研究闭合电路[学科素养与目标要求]　物理观念：1.理解电源的电动势及内阻的含义.2.了解内电路、外电路，知道电动势与内、外电压的关系.3.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.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、闭合电路和电动势1．闭合电路的组成：(1)外电路：电源外部的电路，外电路上的电阻称为外电阻．(2)内电路：电源内部的电路，电源

2、的电阻(或内电路上的电阻)称为内电阻．2．电动势：(1)电动势是描述电源特性的物理量．(2)大小：等于不接用电器时电源两极间的电压．(3)符号与单位：符号E；单位：伏特；单位符号：V.二、闭合电路的欧姆定律1．实验探究(1)演示装置如图1.图1其中，电压表V1示数为电源的外电压U外，V2示数为电源的内电压U内．(2)测量过程和方法①S1闭合，S、S2断开时，V1示数为电源电动势E.②S1、S2、S闭合，V1、V2示数分别为U外、U内．(3)结论：改变滑动变阻器R的阻值，多测几组电压，均满足E＝U外＋U

3、内，而U外＝IR，U内＝Ir，可得E＝IR＋Ir.2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路中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＝.三、路端电压跟负载的关系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

4、时，外电阻R＝0，此时I＝.1．判断下列说法的正误．(1)所有电源都是将化学能转化为电能的装置．(×)(2)E＝U＋Ir适用于任何电路．(√)(3)某电源电动势为10V，内阻为2Ω，外接一电阻值为8Ω的电阻，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，理想电压表测得电源两端电压为1.8V，则电

5、源的内阻为________Ω.图2答案　1一、电动势日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5V”字样，有的标有“3.7V”字样．(1)用理想电压表测量两种电池正、负极间的电压，测量结果是否相同？(2)当把两种不同电池接入电路中时，电源对外做功的本领是否相同？答案　(1)不相同　(2)不相同1．对电动势的理解(1)电动势是反映电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量．(2)决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．2．电源电动势与

6、电势差的区别和联系电动势电势差意义表示电源做功将其他形式的能转化为电能的本领大小表示两点电势的差值单位伏特(V)伏特(V)决定因素由电源本身特性决定，对于某一确定的电源，电动势大小不变决定于电阻两端的电势，可由U＝IR计算联系当外电路断开时，电源电动势等于电源正负极间的电势差例1　关于电源电动势，下列说法正确的是(　　)A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化B．1号1.5V干电池比7号1.5V干电池大，但电动势相同C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为

7、电能越多，电动势越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同答案　B解析　电动势与外电路无关，所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变，故A错误．电动势跟电源的体积无关，所以虽然1号干电池比7号干电池大，但电动势相同，故B正确．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W＝qE可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移送电荷量的多少有关，故C错误．电动势、电压和电势差虽然单位相同，但物理意义不同，故D错误．二、闭合电路欧姆定律如图所示为

8、闭合电路的组成，由部分电路欧姆定律知，各部分上电势降落各为多少？与电动势有什么关系？答案　在内电路上，电流流过内阻r，电势降落U′＝Ir；在外电路上，电流流过电阻R，电势降落U＝IR.E＝U＋U′＝IR＋Ir.闭合电路欧姆定律的几种表达式及适用条件(1)电流形式：I＝或E＝IR＋Ir，只适用于外电路是纯电阻的闭合电路．(2)电压形式：E＝U外＋U内或U外＝E－Ir，适用于任意的闭合电路．例2　(2018·聊城市期末)如图3所示的电路中，当开关S接a点时，