新课标人教版3-1选修三2.5《焦耳定律》word教案7

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1、§2.7闭合电路欧姆定律班级：姓名：组号：【自学目标】1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电动势降落之和2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及改善的物理意义3.会用定律分析路端电压与负载的关系【自学重难点】1.电动势的概念和闭合回路的欧姆定律2.理解电动势表征的物理意义、电动势的定义式【知识连接】1.部分电路欧姆定律和电动势概念，串并联电路特点及电功、电功率的计算2.推导和类比法【导学求思】一、闭合电路欧姆定律1.内电路和外电路（1）内电路：，内电压：，符号：，内阻：，符号：，（2）外电路：，路端电压：，符号：，（3）在外电路中，正电荷在恒定电场的

2、作用下，由移向，在电源中，非静电力把正电荷由移到。正电荷在静电力的作用下从电势的位置向电势的位置移动，电路中正电荷的定向移动方向就是，所以在外电路中，沿电流方向电势2.定律的推导如图所示，设电源的电动势为，外电路电阻为，内电路的电阻为，闭合电路的电I外电路RSab内电路流为，在时间内（1）外电路中电能转化成的内能为（2）内电路中电能转化成的内能为（3）非静电力做的功为根据能量守恒定律，有，所以整理后得到，即3.闭合电路的欧姆定律（1）内容：（2）表达式：，常用的变式：其中为外电路的等效电阻。二、路端电压与负载的关系1.当外电阻增大时，根据可知，电流，内电压，根据可知

3、路端电压。当外电路断开时，，。2.当外电阻减小时，根据可知，电流，内电压，根据可知路端电压。当电源两端短路时，外电阻，，。EO3.路端电压与电流关系的图像（1）由可知，图像是一条斜向上的直线，如图所示（2）纵轴的截距等于横轴的截距等于（3）直线斜率的绝对值等于三、电源的功率及效率1.功率与效率电源的总功率即非静电力做功的功率：电源内阻上消耗的功率：输出功率：所以电源的效率为：。2.输出功率的分析电源就是一个把其他能转化为电能的装置，电源接入电路中时，电能有一部分在内阻上消耗，剩余的部分输出，随外电阻的变化，电源的输出功率即外电阻上消耗的功率也将变化，且有极值。OR1

4、rR2R外电阻R上消耗的功率显然，当外电阻等于内阻时即，输出功率最大，最大输出功率如图所示，电源的输出功率随外电阻变化的曲线即，电源输出功率小于最大功率时，有两个外电阻：。即解得（四）实例探究☆电路结构变化问题的讨论【例1】在如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的阻值为0--50Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_______A.逐渐变亮]B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E和内阻r不变，通过灯泡电流由外电

5、路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的，当滑动触头由a向b滑动过程中，滑动变阻器连入电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流I=减少，灯泡的实际功率PL=I2RL减小，灯泡变暗。综上所述，选项B正确。☆闭合电路欧姆定律的定量应用【例2】如图所示电路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12Ω，电源电动势E=6V，内阻r=0.2Ω，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?解析：外电路的总电阻为R=Ω+0.8Ω=3.8Ω根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为I=A=1.5A即电流表

6、A1的读数为1.5A对于R2与R3组成的并联电路，根据部分电路欧姆定律，并联部分的电压为U2=I·R并=I·=1.5×3V=4.5V即电压表V2的读数为4.5V对于含有R2的支路，根据部分电路欧姆定律，通过R2的电流为I2=A=0.75A即电流表A2的读数为0.75A电压表V1测量电源的路端电压，根据E=U外+U内得U1=E-Ir=6V-1.5×0.2V=5.7V即电压表V1的读数为5.7V.点评：1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。2.解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的

7、串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。（2）解题关键是求总电流I，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I=）直接求出I；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。【巩固练习】一、课本P63的问题与练习二、补充练习1．关于电动势下列说法正确的是（)A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，