第4章探究闭合电路欧姆定律(共享)

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1、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课标要求1、理解电动势的定义，知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落Z和。2、通过路端电压与外电阻的关系分组随堂实验，培养学生利用实验研究，得出结论的探究物理规律的科学思路和方法。3、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想，知道用能量的观点说明电动势的意义。课前复习几组概念：闭合电路：只有用导线将电源、用电器连成一个闭合电路外电路：电路、导线组成外

2、电路内电路：电源内部是内电路在外电路中，止电荷在恒定电场的作用下由止极移向负极，（高电势指向低电势）内电路屮：菲静电力把止电荷由负极移到止极（低电势指向高电势）自主探究一、测量闭合电路的路端电压和内电压探究实验1：测量闭合电路的路端电压的实验步骤怎样操作？提示：1、闭合S,断开S”用多用电表测量b、c两端的电压门2、闭合S、Si,用多用电表测量b、c两端的电压U23、断开S、Si用多用电表测量a、c两端的电压U3思考与讨论：为什么b、c两端的电压比3、c两端的电压小呢？U1大于U2?提示：测量b

3、、c两端的电压是路端电压，而“、c两端的电压为电源的电动势。电阻并联越多，电阻越小，电压越小探究实验2：测量电源内部电压思考与讨论：通过测量可调内阻的化学电池，并记录数据，能得出什么结论？提示：实验表明，电源内部确实有电势降落。根据实验数据可以得出：电源电动势大小等于路端电压和内电压之和。二、电源的作用一电动势类比玩具中电路中对象小球对象正电荷轨道在重力的作用下导线在电场力的作用下从高处到达低处从电势处到达低电势处匣力势能转化为英他形式的能一电能转化为英他形式的能传动装置提供一个力作用于小球电源

4、提供一个非静电力作用于止电荷从低处到达高处从低电势处到达區电势处其他形式的能转化为重力势能其他形式的能转化为生能1、电源(1)作用：通过非静电力将其他形式的能转化为电势能。(2)正负极：正极电势高于负极电势，两极间存在电压，不同电源电压不同。2、电动势：(1)定义：数值上等于非静电力把1C的止电荷在电源内部从负极移送到止极所作的功。(2)电动势的定义式为：电动势的单位为：伏特。q(3)电动势是标量,但有止负Z分，规定电动势方向为电源内部电流的方向,是人为规定的。(4)内电阻：电源内部也是由导体构

5、成，所以有电阻,叫电源的内阻。符号：r(5)物理意义：描述电源将其他形式的能转化为电能的木领，与外电路、电源的体积无关。思考与讨论：电动势和电压的区别和联系？提示：区别：描述电源将其他形式的能转化为电能的本领，而电压时电场中的阳点间的电势差。联系：当屯源断路时，两极间屯压在数值上等于屯源屯动势，但在闭合屯路中，电源两极间电床随外路电阻的增大而增大，随外电路电阻的减小而减小，半电源短路时，外路电阻为零，此时路端电压为零。三、闭合电路欧姆定律思考与讨论1:怎样得出闭合电路欧姆定律的结论？与课本推导结

6、论一样吗？提示①—设电源的电动势为E,外电路电阻为R,内电路电阻为r,闭合电路电流为I,在时间t内，1)外电路中电能转化成的内能为E外二『Rt2)内电路111电能转化成的内能为E内二iFt3)非静电力做功：肛Eq二Elt由能量守恒定律可知：W二E外+E内即Elt二IRt+lTt所以有E二IR+h、变形得［二E/(R+r)或者U二E-Ir②•样1、(1)闭合电路欧姆定律内容：闭合电路屮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)1R二U外是外电路上总的电势降落，习惯叫做路端电压

7、(3)Ir二U内则是内电路的电势降落即E二U外+U内则电动势等于内外电路电势降落Z和2、路端电路与负载的关系(1)当外电阻增大时，根据I二E/(R+r)可知，电流I减小,内电压Ir减小,根据U二E—lr可知路端电压U壇去(2)当外电阻减小时，根据T=E/(R+r)nJ"知，电流I增大,内电压Ir增人,根据U=E-Ir可知路端电压U减小(3)电路的二种特殊情况1)当外电路断开时，I变为斐，Ir也变为雯，则旦，即断路时的路端电圧等于电源电动势2)当电源两端短路时，外电阻皆0,则1二E/r短路电流很人

8、，绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起思考与讨论2：1=E/(R+r)的适用范围及U=E-Ir的适用范围？提示：I二E/(R+r)只适用丁外电路为纯电阻的闭合电路，U二E-It既适用丁•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。典型例题知识点1：动态电路分析：例1.如图2所示，当滑动变阻器氏的滑片C向B方向移动吋，电路中各电表示数如何变化？(电表内阻对电路的影响不计)解：滑动变阻器&的滑片C向B方向移动时，外电路电阻增大，由1=-^-得总电流(h)减小，电源R+r内部降压