3-1-2.7闭合电路欧姆定律导学案_绝对精品
高中物理选修3-1导学案第二章 7 闭合电路的欧姆定律
7 闭合电路的欧姆定律[学习目标] 1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．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 ＝ER ＋r.(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 ＝ER ＋r 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 ＝ER ＋r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 ＝Er .[即学即用]1．判断下列说法的正误． (1)E ＝U ＋Ir 适用于任何电路．(√)(2)某电源电动势为10 V ，内阻为2 Ω，外接一线圈电阻为8 Ω的电动机，则电路中的电流为1 A．(×)(3)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(√)(4)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(×)(5)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2 V的电源跟一个阻值R＝9 Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为________ Ω.图2答案 1一、闭合电路的欧姆定律[导学探究]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＝ER＋r[知识深化]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＝ER＋r，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比．(2)电压形式：E＝Ir＋IR或E＝U内＋U外，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和．(3)功率形式：IE＝IU外＋IU内或IE＝IU外＋I2r.说明：I＝ER＋r或E＝IR＋Ir只适用于外电路是纯电阻电路；E＝U外＋U内，既适合于外电路为纯电阻电路，也适合于非纯电阻电路．例1如图4所示，电阻R 1＝8 Ω，R2＝3 Ω，当开关S接a点时，理想电流表示数为1 A；当开关S接b点时，理想电流表示数为2 A．求电源的电动势和内阻．图4答案10 V 2 Ω解析开关S接通a时，E＝I1(R1＋r)开关S接通b时，E＝I2(R2＋r)代入数据：E＝1×(8＋r)E＝2×(3＋r)解得：E＝10 V，r＝2 Ω解决闭合电路问题的一般步骤1．分析电路特点：认清各元件之间的串并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量流过哪个用电器的电流；2．应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流；3．根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电路的电压和电流．针对训练在图5所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V．求电源的电动势和内电阻．图5答案 3 V 1 Ω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＝0.5 A，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＝UR1＝1.89A＝0.2 A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＝3 V，r＝1 Ω.二、路端电压与负载的关系[导学探究](1)在如图6所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω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6(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(1)外电压分别为7.5 V、8 V、9 V．随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大．(2)由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－Ir，U－I图象为[知识深化]1．路端电压与负载的关系：U＝E－U内＝E－ER＋rr，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－I图象：如图7所示是一条倾斜的直线，图象中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．图7例2(多选)如图8所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是()图8A．电源的电动势为6.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电源的短路电流为0.5 AD．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω答案AD解析因该电源的U－I图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝|ΔUΔI|＝6.0－5.00.5－0Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3 A时，外电阻R＝EI－r＝18 Ω.故选A、D.例3如图9所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是()图9A．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小B．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变C．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变D．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小答案 D解析 由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D 正确．1．(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( ) A ．U 随R 的增大而减小 B ．当R ＝0时，U ＝0 C ．当电路断开时，I ＝0，U ＝0 D ．当R 增大时，U 也会增大答案 BD2．(闭合电路欧姆定律的应用)(多选)如图10所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“5 V 2.5 W ”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1 A ，这时电阻R 两端的电压为4 V ．则下列说法正确的是( )图10A ．电阻R 的阻值为4 ΩB ．电源的电动势为5 VC ．电源的电动势为6 VD ．电源的内阻为2 Ω 答案 ACD解析 电阻R 的阻值为R ＝U 2I 2＝41Ω＝4 Ω. 当开关接a 时，有E ＝U 1＋I 1r ， 又U 1＝5 V ，I 1＝P 1U 1＝2.55A ＝0.5 A.当开关接b 时，有E ＝U 2＋I 2r ，又U 2＝4 V ，I 2＝1 A ， 联立解得E ＝6 V ，r ＝2 Ω.3．(电源的U －I 图象的理解和应用) (多选)如图11所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC 平行于横坐标轴，DE 平行于纵坐标轴，由图可知，以下说法正确的是( )图11A ．比值DEOE 表示外电路电阻B ．比值ACCD 表示电源内电阻C ．比值COAO表示电源电动势D ．矩形OCDE 的面积表示电源的输出功率 答案 ABD解析 由图象可知，D 点对应的路端电压大小可以用DE 表示，电路电流可以用OE 表示，外电路电阻R ＝U D I D ＝DEOE ，故A 正确；AC 段表示电源内电压，CD 表示电路电流，电源内阻r ＝U 内I ＝ACCD ，故B 正确；电源的电动势E ＝U 内＋U 外＝AC ＋CO ＝AO ，故C 错误；电源的输出功率P ＝U 外I ＝CO ×OE ＝S OCDE ，故D 正确．4．(闭合电路欧姆定律的应用)如图12所示电路中，电池组的电动势E ＝42 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R ＝20 Ω，D 是电动机，其线圈电阻R ′＝1 Ω.电动机正常工作时，理想电压表示数为20 V ．求：图12(1)通过定值电阻R 的电流； (2)电动机的电功率； (3)电动机的输出功率．答案 (1)1 A (2)20 W (3)19 W解析 (1)由E ＝U V ＋U R ＋r 可得R 和电源内阻的电压之和为：U R ＋r ＝E －U V由欧姆定律可得电路电流为： I ＝E －U V r ＋R ＝42－202＋20 A ＝1 A故通过定值电阻的电流为1 A.(2)电动机为非纯电阻元件，故其功率为： P 电＝U V I ＝20×1 W ＝20 W (3)电动机的发热功率为： P 热＝I 2R ′＝12×1 W ＝1 W 故电动机的输出功率为：P 机＝P 电－P 热＝20 W －1 W ＝19 W一、选择题考点一 闭合电路欧姆定律的理解与应用1．(多选)纯电阻电路中，若E 表示电动势，U 表示外电压，U ′表示内电压，R 表示外电路的总电阻，r 表示内电阻，I 表示干路电流，则下列各式中正确的是( ) A ．U ′＝IR B ．U ′＝E －U C ．U ＝E ＋Ir D ．U ＝RR ＋rE答案 BD2.如图1所示的电路中，把R 由2 Ω改变为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为( )图1A ．4 ΩB ．8 ΩC ．6 ΩD ．2 Ω答案 D解析 根据闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r )，当R ＝2 Ω时，E ＝I (2 Ω＋r )；当R ＝6 Ω时，E ＝I2(6 Ω＋r )，解得r ＝2 Ω，故选D.3.在如图2所示的电路中，当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数为3 V ；当开关S 1、S 2均闭合时，电压表的读数为1.8 V ，已知电压表为理想电表，外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知Rr为( )图2A.53B.35C.23D.32答案 D解析 当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即E ＝3 V ．当开关S 1、S 2均闭合时，U 外＝1.8 V ，所以U 内＝E －U 外＝1.2 V ，因U 外＝IR ，U 内＝Ir ，所以R ∶r ＝U 外∶U 内＝1.8∶1.2＝3∶2，故选D.4．(多选)如图3所示电路中，电源电动势E ＝ 9 V 、内阻r ＝3 Ω，R ＝15 Ω，下列说法中正确的是( )图3A ．当S 断开时，U AC ＝9 VB ．当S 闭合时，U AC ＝9 VC ．当S 闭合时，U AB ＝7.5 V ，U BC ＝0D ．当S 断开时，U AB ＝0，U BC ＝0 答案 AC解析 当S 断开时，U AC 与U BC 都等于电源电动势，A 正确，D 错误；当S 闭合时，U AC ＝U AB ＝ER ＋rR ＝7.5 V ，U BC ＝0，B 错误，C 正确． 5.如图4所示，已知R 1＝R 2＝R 3＝1 Ω.当开关S 闭合后，理想电压表的读数为1 V ；当开关S 断开后，理想电压表的读数为0.8 V ，则电源的电动势等于( )图4A ．1 VB ．1.2 VC ．2 VD ．4 V答案 C解析 当S 闭合时，I ＝U R 1＝11 A ＝1 A ，R 外＝R 2R 3R 2＋R 3＋R 1＝1.5 Ω，故有E ＝I (1.5 Ω＋r )；当S 断开时，I ′＝U ′R 1＝0.8 A ，R 外′＝R 1＋R 3＝2 Ω，故有E ＝I ′(2 Ω＋r )，解得E ＝2 V ，C正确．考点二 路端电压与负载的关系6．(多选)电源电动势为E ，内阻为r ，向可变电阻R 供电．关于路端电压，下列说法中正确的是( )A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．当R 增大时，路端电压也增大C ．当干路电流I 增大时，路端电压也增大D ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小 答案 BD7．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图5所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )图5A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显答案 C解析由题意知，S两端的电压增大，则电路中的电流增大，外电阻变小，接触药液的传感器的电阻变小，则A、B选项错误；将S看做外电路，其余看做等效电源，根据U＝E－Ir 可判断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，故C正确，D错误．考点三电源的U－I图象的理解与应用8．(多选)如图6所示为某一电源的U－I图线，由图可知()图6A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A答案 AD解析 在本题的U －I 图线中，纵轴截距表示电源电动势，A 正确；横轴截距表示短路电流，C 错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r ＝2－0.86Ω＝0.2 Ω，B 错误；当路端电压为1 V 时，内电阻分得的电压U 内＝E －U 外＝2 V －1 V ＝1 V ，则电路中的电流I ＝U 内r＝10.2A ＝5 A ，D 正确． 9. (多选)如图7所示为闭合电路中两个不同电源的U －I 图象，则下列说法中正确的是( )图7A ．电动势E 1＝E 2，短路电流I 1>I 2B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C ．电动势E 1>E 2，内阻r 1>r 2D ．当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案 AD解析 由闭合电路欧姆定律知E ＝U ＋Ir .当I ＝0时U ＝E ，即U －I 图线和U 轴的交点就是电源电动势，两电源的电动势相等．当U ＝0时I ＝E r，由题图知，U －I 图线和I 轴的交点就是短路电流，则I 1>I 2，A 正确．而r ＝|ΔU ΔI|，即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知r 1<r 2，B 、C 错误．当工作电流变化量相同时，因为r 1<r 2，则电源2的路端电压变化较大，D正确．二、非选择题10．(闭合电路欧姆定律的应用)如图8所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V 和0.4 A ．当S 断开时，它们的示数各改变0.1 V 和0.1 A ，求电源的电动势和内阻．图8答案 2 V 1 Ω解析 当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，当S 断开时，只有R 1接入电路，此时外电阻增大，路端电压增大、干路电流减小．当S 闭合时，由闭合电路欧姆定律得：U ＝E －Ir ，即1.6＝E －0.4r ①当S 断开时，由闭合电路欧姆定律得：U ′＝E －I ′r ，即1．6＋0.1＝E －(0.4－0.1)r ②由①②得：E ＝2 V ，r ＝1 Ω.11．(闭合电路欧姆定律的应用)如图9所示电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝2 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝3 Ω.图9(1)若在C 、D 间连一个理想电压表，其读数是多少？(2)若在C 、D 间连一个理想电流表，其读数是多少？答案 (1)6 V (2)1 A解析 (1)若在C 、D 间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E R 1＋R 2＋r ＝124＋6＋2A ＝1 A. 理想电压表读数为U V ＝I 1R 2＝6 V.(2)若在C 、D 间连一个理想电流表，这时电阻R 2与R 3并联，并联电阻大小R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝6×36＋3Ω＝2 Ω 根据闭合电路欧姆定律，有I 2＝E R 1＋R 23＋r ＝124＋2＋2A ＝1.5 A U 3＝E －I 2(r ＋R 1)＝3 V理想电流表读数为I ＝U 3R 3＝1 A. 12．(电源U －I 图象的应用)如图10所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC 、BC 两直线所示．不考虑电表对电路的影响．图10(1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U —I 图象哪一条直线？(2)定值电阻R 0、变阻器的总电阻R 分别为多少？(3)求出电源的电动势和内阻．答案 (1)见解析 (2)3 Ω 12 Ω (3)8 V 1 Ω解析 (1)电流增大，路端电压减小，定值电阻R 0分压增大，V 1指示电阻R 0两端电压，示数变化如AC 直线所示，V 2指示路端电压，示数变化如BC 直线所示．(2)根据欧姆定律，由题图乙可知，R 0＝ΔU AC ΔI AC ＝4.51.5Ω＝3 Ω. 当电流取最小值I 0＝0.5 A 时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压U R ＝U B －U A ＝(7.5－1.5)V ＝6 V ，总电阻R ＝U R I 0＝60.5Ω＝12 Ω. (3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是U ＝E －Ir所以BC 直线斜率的绝对值表示电源内阻，即r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU BC ΔI BC ＝7.5－62－0.5 Ω＝1 Ω，电动势E ＝U B ＋I 0r ＝(7.5＋0.5×1)V ＝8 V.。
高中物理2_7闭合电路的欧姆定律导学案新人教版选修3-1
2.7闭合电路的欧姆定律【知识目标】：1．学生理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能用来解决有关的电路问题。
2．学生理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道其图像表达，并能用来分析、计算有关问题。
【学习重点：】1．推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。
2．路端电压与负载的关系【学习难点：】闭合电路欧姆定律【学法建议】：自主阅读、合作探究。
【知识衔接】：自主学习：1．闭合电路由哪两部分组成？各部分的电流方向如何，电势如何变化？2．设电源电动势为E ，内阻为r ，外电路电阻为R ，闭合电路的电流为I ，试根据下列的提示推导：闭合电路的欧姆定律．（1）写出在t 时间内，外电路中电流做功产生热的表达式；（2）写出在t 时间内，内电路中电流做功产生热的表达式；（3）写出在t 时间内，电源中非静电力做的功W 的表达式；上述（1）(2) (3)满足什么关系合作探究：3.闭合电路欧姆定律○1、内容___________ ○2、表达式：I= ；E= = 4.路端电压与外电阻的关系○1根据U=E-Ir 、I=rR E 可知：当R_____时，U 增大，当R_____时，U 减小 ○2当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____ 当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____5.路端电压与电流的关系图像由U=E-Ir 可知，U-I 图像是一条向下倾斜的直线如图说出： ○1图线与纵轴截距的意义_____________________ ○2图线与横轴截距的意义_____________________○3图像斜率的意义___________________________ ○4与部分电路欧姆定律U —I 曲线的区别 【预习自测】：1．将一个电动势为3 V ，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R ，当有1 C 的电荷通过电阻R 时，在R 上产生的热量( )A ．大于3 JB ．小于3 JC ．等于3 JD ．内阻未知，无法确定2、教材P63 1——4题练习反馈：1、下列关于闭合电路的说法中，错误的是( ) A ．电源短路时，电源的内电压等于电动势 B ．电源短路时，路端电压为零C ．电源断路时，路端电压最大D ．电源的负载增加时，路端电压也增大2．如图所示为某一电源的U －I 曲线，由图可知( )A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A3、如图所示电动势为2 V 的电源跟一个阻值R ＝9 Ω的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8 V ，求电源的内阻．题型一、闭合电路欧姆定律的应用例1、在图中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E 和内电阻r 。
物理3-1,2,7《闭合电路的欧姆定律》导学案
闭合电路的欧姆定律导学案一.二.三.四. 【预习导引】1．电动势？2．电动势的物理含义？【创设情景】用示教板演示，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V．实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了．教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢？【学生活动】讨论【建构新知】闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路．在外电路中，正电荷在恒定电场的作用力下由正极移向负极；在电源中，非静电力把正电荷由负极移到正极。
正电荷在静电力的作用力从电势高的位置向电势低的位置移动，电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，所以在外电路中，沿电流的方向电势降低。
1．外电路中电流做功产生热Q外=I2Rt2．内电路中电流做功产生热Q外= I2Rt3.电源内非静电力做功W=Eq=EIt能量守恒W= Q外+ Q外即EIt= I2Rt+ I2rt所以E= IR+ IrrREI+=闭合电路的欧姆定律的内容：闭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．在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．路端电压U与负载的关系电源的电动势和内阻r是一定的，当负载电阻R增大时，电流I将减小，则电源内阻上的电势降Ir将减小，所以路端电压U增大，所以路端电压U随外电阻的增大而增大。
有两个极端情况：（1）当R→∞，也就是当电路断开时，I→0则U=E。
当开路时，路端电压等于电源的电动势。
五.六.七.在用电压表测电源的电压时，是有电流通过电源和电压表，外电路并非开路，这时测得的路端电压并不等于电源的电动势。
只有当电压表的电阻非常大时，电流非常小，此时测出的路端电压非常近似地等于电源的电动势。
（2）当R→0时，I→E/r，可以认为U=0，路端电压等于零。
这种情况叫电源短路，发生短路时，电流I叫做短路电流，一般情况下，要避免电源短路。
高中物理 2.7闭合电路的欧姆定律学案 新人教版选修3-1
闭合电路的欧姆定律学案课前预习学案一、预习目标理解闭合电路欧姆定律及其表达式 二、预习内容闭合电路欧姆定律1、 电动势E 、外电压U 外与内电压U 内三者之间的关系 、电动势等于电源时两极间的电压、用电压表接在电源两极间测得的电压U 外 2、 闭合电路欧姆定律 、内容 、表达式常用变形式U 外 三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1、 理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题2、 理解路端电压与负载的关系 二、学习过程一、路端电压与负载的关系 1、 路端电压与外电阻的关系 根据、rR E可知：当时，U 增大，当时，U 减小 当外电路断开时，∞， 当外电路短路时，0，2、 路端电压与电流的关系图像由可知，图像是一条向下倾斜的直线如图 说出：图线与纵轴截距的意义 图线与横轴截距的意义 图像斜率的意义与部分电路欧姆定律U —I 曲线的区别【典型例题】例1、在图1中R 1=14Ω2=9Ω.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时，电流表读数I 2=0.3A.求电源的电动势E 和内电阻r 。
图1例2、如图2所示，当滑动变阻器R 3的滑片C 向B 方向移动时，电路中各电表示数如何变化？（电表内阻对电路的影响不计）例3、如图3所示的电路中，店员电动势为6V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和灯泡L 2都不亮，用电压表测得各部分电压是606V,由此可断定（）A 、 L 1和L 2的灯丝都烧断了B 、 L 1的灯丝都烧断了C 、 L 2的灯丝都烧断了D 、 变阻器R 断路[例4] 四节干电池，每节电动势为1.5V ，内阻为0.5Ω，用这四节干电池组成串联电池组对电阻18Ω的用电器供电，试计算： （1）用电器上得到的电压和电功率；（2）电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.（三）反思总结(四)当堂检测1、 如图4所示的电路中，当变阻器R 3的滑动触头P向b 端移动时（） A 、 电压表示数变大，电流表示数变小 B 、 电压表示数变小，电流表示数变大 C 、 电压表示数变大，电流表示数变大 D 、 电压表示数变小，电流表示数变小2、 如图5是某电源的路端电压U 随干路电流I 的变化图像，有图像可知，该电源的电动势,内阻为。
闭合电路的欧姆定律导学案
高二物理拓展闭合电路的欧姆定律导学案（一）【学习目标】（1）能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和；（2）理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题；（3）掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
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；（4）熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题；（5）理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。
【教学重点难点】推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系。
【知识链接】欧姆定律电动势【学习过程】（一）引入新课1、什么是电源？2、电源电动势的概念？物理意义？（1） _________________________________________________________________________ 定义：（2） _________________________________________________________________________ 意义：3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能? _____________________________电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
电路，电路中才有电流。
那么电路中的电流大小与哪些因素有关中分配的呢？一•闭合电路1•闭合电路的结构：用导线把电源、用电器连成闭合电路•外电路:内电路：____________________________________________2•闭合电路中的电流在内、外电路中电流是怎样的？在外电路中，电流方向由_______ 流向____ ，沿电流方向电在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由至U ____ ，所以电流方向为________ 流向 ________ 。
内电路与外电路中的电流强度___________ 。
闭合电路欧姆定律导学案
2.7闭合电路的欧姆定律导学案班级学号姓名1、通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达，并能用来分析有关问题。
3、了解路端电压与电流的U-I图像，认识E和r对U-I图像的影响。
推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行相关讨论是本节的重点，帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。
应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。
问题1：回顾：“静电力做的功W与电荷量q及两点间的电势差U的关系”?问题2：回顾：“电动势的物理意义及定义”？问题3：回顾：“部分电路电路欧姆定律的内容、表达式及适用范围”？（一）闭合回路闭合回路：内电路（内电压）：外电路（外电压）：内外电压的关系：（二）闭合回路中能量的转化（1）在t时间内,外电路中静电力做的功W外为多少？（2）在t时间内,内电路中静电力做的功W内为多少？（3）电池化学反应层在t时间内,非静电力做的功W非为多少？（4）静电力做的功等于消耗的电能，非静电力做的功等于转化的电能，根据能量守恒你能得到什么？（逻辑推理）（三）闭合电路欧姆定律（1）表达式（2）内容表述（3）适用范围（四）路端电压跟负载的关系（实验验证修正应用）12345 6I/A/VU路计算：你所使用电池的电动势和内阻？结论：R增大，电流，路端电压；R减小，电流，路端电压；（1）纵截距（电路状态：）（2）横截距（电路状态：）（3）斜率1.在如下图中，Ω=141R ，Ω=92R ，当开关处于位置1时，电流表读数A I2.01=;当开关处于位置2时，电流表读数A I3.02=。
求电源的电动势E 和内电阻r 。
2.实验分析题：依次闭合开关，小灯泡的亮度变化，并用所学知识进行解释。
2.7.2 闭合电路的欧姆定律--选修3-1导学案
丹凤中学2019届物理学科 导学案总计： 900 编写人：刘全红 审核人：王高阳 N0：2019wlx3-1—017班级： 小组： 姓名： 第七章第二节 只要愿意学习，就一定能够学会§2.7.2 闭合电路的欧姆定律[学习目标]1.掌握闭合电路的动态分析方法.2..会用闭合电路欧姆定律分析闭合电路的功率．一、思维探究与创新 探究一：闭合电路的功率1．电源的功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率P 总＝EI .2．电源输出功率：整个外电路上消耗的电功率P 出＝UI .3．电源内耗功率：内电路上消耗的电功率，即电源内阻的发热功率P 内＝U 内I ＝I 2r . 4．闭合电路的功率关系：(1)功率关系：IE ＝IU ＋I 2r 或E ＝IU 外＋IU 内． (2)能量关系：IUt ＝I 2Rt ＋I 2rt ，此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内、外电路消耗的电能之和．【预学检测】如图5所示，电源电动势E ＝10V ，内阻r ＝0.5Ω，标有“8V 16W ”的灯泡L 恰好能正常发光，电动机线圈的电阻R 0＝1Ω，求：图5(1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率．探究二：闭合电路的动态分析1．解决闭合电路动态变化问题，应按照局部→整体→局部的程序进行分析．2．基本思路：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 内的变化→U 外的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U →变化支路．(1)对于固定不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断．(2)对于变化的部分，一般应根据分压或分流间接判断．(3)涉及变阻器滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．【预学检测】如图1所示，R 1阻值恒定，R 2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L 为小灯泡，当R 2所在位置温度升高时( )图1A ．R 1两端的电压减小B ．小灯泡的亮度变暗C ．电流表的示数减小D ．通过R 2的电流减小三、 技能应用与拓展 [当堂检测][A 基础题]1、如图6所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )图6A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大丹凤中学2019届物理学科 导学案总计：900 编写人： 刘全红 审核人：王高阳 N0：2019wlx3-1—016班级： 小组： 姓名： 第七章第二节只要愿意学习，就一定能够学会C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大 2如图1所示的电路，闭合开关S ，待电路中的电流稳定后，减小R 的阻值．则( )图1A ．电流表的示数减小B ．电压表的示数减小C ．电阻R 2两端的电压减小D ．路端电压增大3如图2所示，电路中电源的电动势为E ，内电阻为r ，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑片P 向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是( )图2A ．灯L 1、L 2变亮，灯L 3变暗B ．灯L 2、L 3变亮，灯L 1变暗C ．灯L 1、L 3变暗，灯L 2变亮D ．灯L 2、L 3变暗，灯L 1变亮[能力拓展]4如图3所示的电路中，R 1、R 2为定值电阻，电源的电动势为E 、内阻为r .若开关S 0、S 1均闭合时，电压表读数为U ，电流表读数为I ，当S 1断开时( )图3A ．电压表示数变小，电流表示数变小B ．电压表示数变小，电流表示数变大C ．电压表示数变大，电流表示数变小D ．电压表示数变大，电流表示数变大你的收获与疑惑教师评价。
人教版 高二物理 选修3-1 第二章：2.7闭合电路欧姆定律 导学案设计(无答案)
§2.7闭合电路欧姆定律 学习目标 1.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2.知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
3.理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
4.理解路段电压与负载的关系。
重、难点 重点：推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。
难点：路端电压与负载的关系自主学习1.内、外电路： 、导线组成外电路， 是内电路。
在外电路中，沿电流方向电势 。
2.闭合电路的电流跟电源电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 。
这个结论叫做闭合电路欧姆定律。
3.电动势和电压：断路时的路端电压 电源电动势；闭合电路中，电动势等于 电势降落之和。
同步导学1.路端电压U 随外电阻R 变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：有R r R E U +=： （1）外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高； （2）外电路断开时，R =∞，路端电压U =E ; （3）外电路短路时，R =0，U =0，I =rE (短路电流)，短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r 一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾.2.路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U =E -Ir ，E 和r 可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U 与总电流I的关系图线，如图所示.依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E .在图象中，学生活动()()rE r E r R Rr r R RE P 44422222≤⋅+=+=U —I 图象在纵轴上的截距表示电源的电动势（3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流I =r E .图线斜率绝对值在数值上等于内电阻（4）电源的U —I 图象反映了电源的特征（电动势E 、内阻r )例1 如图所示，图线a 是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b 是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。
人教版高中物理选修3-1 2.7闭合电路的欧姆定律学案
第七节闭合电路的欧姆定律课前篇（学会自主学习——不看不清）【课标解读】1．能利用能量守恒独立的推导闭合电路欧姆定律2．理解闭合电路中电源电动势与电路中内、外电压（路端电压）的关系3．掌握闭合电路中路端电压随外电路电阻变化的规律【知识储备】1．电源的作用：2．反映电源特性的两个参数是和3．欧姆定律的适用条件4．焦耳定律及能量守恒定律【自主预习】一、闭合电路1．外电路：（请在右图中标注出）外电路的的电势降落习惯上叫 _________，也叫，用U外表示．2．内电路：（请在右图中标注出）内电路的电阻叫_______．当电路中有电流通过时，内电路的电势降落叫_______，用U内表示．二、闭合电路欧姆定律的推导1．闭合电路欧姆定律（1）在时间t内，外电路中电流做功产生的热Q外=____________．（2）在时间t内，内电路中电流做功产生的热Q内=____________．（3）非静电力做功提供的电能W=___________根据能量守恒定律，有W=Q内+Q外，所以EIt=_______________即 E= 整理得I =2．电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系，即E = 三、闭合电路中路端电压随外电阻变化的规律1．路端电压U外：外电路上总的电势降落．负载R：电路中消耗电能的元件．2．路端电压与负载的关系（1）根据U外=__________、I=_____________可知：当R增大时，U外________；当R减小时，U外________．（填“增大”或“减小”）（2）两种特殊情况：当外电路断路时，R=∞，I=_________，U外=_________当外电路短路时，R=0，I=_______ __，U外=_________【预习反馈】1．一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0．15A，接13Ω电阻时，通过电源的电流为0．10A，则电源的电动势为 V内阻为Ω．2．许多人造卫星都用太阳电池供电．太阳电池由许多片电池板组成．某电池板不接负载时的电压是600µV，短路电流为30µA．则这块电池板的内阻为Ω．课上篇（学会合作交流——不议不明）【构建知识体系】【重难点突破】1．闭合电路欧姆定律（1）应用的物理规律（2）推导过程（3）结论（4）变式2．实验探究：路端电压与负载的关系（1）请你按照P61演示，连接电路(待老师检查后，进行通电操作)（2）观察与记录①观察负载电阻变化时，电压表和电流表的示数如何变化，有怎样的规律电压表示数变化电流表示数变化电阻R变大电阻R变小②当电键S断开时，记录电压表示数（3）结论（4）理论分析【典例释疑】【例1】如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5V．求：电源的电动势E和内阻r；【例2】如图所示，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，A为电流表，V为电压表，调节滑动变阻器滑片的位置时，电压表和电流表的示数会发生改变．第一次调节滑动端到某一位置，测得此时电压表的示数为U1，电流表的时数为I1，将滑动端调到另一位置时，测得电压表的示数为U2，电流表的时数为I2，则该电源的电动势E和内阻r分别是多少．【随堂反馈】1．若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )A．U′＝IR B．U′＝E－UC．U＝E＋Ir D．U＝RR＋r·E 2．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B．当外电路断开时，路端电压等于零C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D．当外电阻增大时，路端电压也增大课后篇（学会应用与拓展——不练不通）【达标检测】1．如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( )A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．灯多时各灯两端的电压较低C．灯多时通过电池的电流较大D．灯多时通过各灯的电流较大2．如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则( ) A．电灯L更亮，安培表的示数减小B．电灯L更亮，安培表的示数增大C．电灯L更暗，安培表的示数减小D．电灯L更暗，安培表的示数增大3．如图所示的电路中，电阻R＝10 Ω．当开关S断开时，电压表示数为6 V．当开关S闭合时，电压表示数为5．46 V，则电源的电动势和内阻为多少？4．如图所示，闭合电键后测得此时的电压表示数为U1，电流表的时数为I1，当改变滑片的到一个新的位置，此时电压表的示数为U2，电流表的时数为I2，求该电源的电动势E和内阻r分别是多大．。
高中物理 2.7闭合电路的欧姆定律导学案 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
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第二章恒定电流第七节闭合电路的欧姆定律【学习目标】1．经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程.体验能量守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量转化.2．理解内外电路的电势降落,理解闭合电路欧姆定律及其表达式。
3．用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，并能进行相关的电路分析和计算。
【重点、难点】闭合电路欧姆定律的推导；路端电压与负载的关系预习案【自主学习】1．闭合电路欧姆定律（1）内电路、内阻、内电压电源内部的电路叫____________。
内电路的电阻叫__________。
当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫___________，用U内表示。
（2）外电路、路端电压电源外部的电路叫____________。
外电路两端的电压习惯上叫 ____________，用U外表示。
2．电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________。
（1）电动势在数值上等于电源___________时两极间的电压(2)用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E3．闭合电路欧姆定律（1)内容___________（2）表达式_________________________________（3）常用变形式U外=E-Ir【学始于疑】同学们，通过你的自主学习,你还有哪些疑惑？探究案【合作探究一】闭合电路欧姆定律的推导（教材p60）问题1：在t 时间内,外电路中电能转化成内能E 外=____________。
高中物理 7闭合电路欧姆定律导学案 新人教版选修3-1
七．闭合电路欧姆定律[要点导学]1．闭合电路的欧姆定律（1）闭合电路的组成：①内电路：电源内部的电路，其电阻称为内电阻，内电阻所降落的电压称为内电压；②外电路：电源外部的电路,其两端电压称为外电压或路端电压；③内、外电压的关系：E=U+U /.(2)闭合电路欧姆定律的内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成_______，跟整个电路的电阻成__________. 公式：Ir U E rR E I +=+=或，公式的适用条件：外电路为纯电阻电路。
（3）路端电压与电流的关系图象(U —I 图象) 是一条_________线．该线与纵轴交点的值表示__________，该线的斜率表示__________；据U=E-Ir 画出电源的U 一I 图象。
如图l2—7一l 所示。
2．路端电压U 与外电阻R 之间的关系： ①当外电阻R 增大时，根据rR E I +=可知，电流I 减小(E 和r 为定值)，内电压U r 减小，根据U 外=E-U r 可知路端电压增大． ②当外电阻R 减小时，根据rR E I +=可知电流I 增大，内电压U r 增大，根据U 外=E-U r 可知路端电压减小． 3．关于全电路欧姆定律的动态应用全电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤大体如下：(1)判断动态源及动态源总电阻的变化．进而判断闭合电路总电阻的变化情况． (2)依据rR E I +=，判断闭合电路干路电流的变化情况． (3)依据U=E-Ir ，判断外电路电压(路端电压)的变化情况．(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化．4．关于电源的功率问题(1)如图l2—7—2所示，电阻R 与电源构成的一个闭合电路．电源的电动势为E ，内电阻r ，则：电源消耗的总功率用P 总=______求解；电源的输出功率用P 出=________求解；电源的内耗功率用P 耗=________求解． 定值电阻的发热功率亦可用P R =I 2R电源的效率为100⨯=总出P P η% 值得注意的是，若外电路是纯电阻电路，部分电路的欧姆定律适用：P=I 2R=U 2／R ．电源的输出功率P 外=UI=I 2R=U 2／R ．同样能量守恒的方程也就有：EI=UI+I 2r 或EI=I 2R+I 2r,图12—7—1图12—7—2或EI=U 2/R+I 2r 。
2.7.1 闭合电路的欧姆定律--选修3-1导学案
丹凤中学2019届物理学科导学案总计：900 编写人：刘全红审核人：王高阳 N0：2019wlx3-1—016§2.7.1 闭合电路的欧姆定律[学习目标]1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．一、知识记忆与理解[自主预学]1.内、外电路的概念，有什么特点：2.什么是闭合电路的欧姆定律？(1)内容：(2)公式：I＝ER＋r①或E＝IR＋Ir②或E＝U外＋U内．③(3)适用条件思考：我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数________(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势．为什么？【预学检测】1在图1所示的电路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，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．2如图2所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3的阻值变化范围为0～10Ω，求电路的总电流的取值范围．二、思维探究与创新探究一：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，电流I减小，路端电压增大．(2)当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压减小．(3)两个特例：外电路断开时，R→∞，I＝0，U ＝E，据此特点可测电源电动势．外电路短路时，R＝0，I＝Er，U＝0，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因．3．外电压U与电流I的关系由U＝E－Ir可知，U－I图象是一条斜向下的直线，如图3所示．图3(1)图象中U轴截距E表示电源的电动势．(2)I轴截距I0等于短路电流．(3)图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝|ΔUΔI|.丹凤中学2019届物理学科 导学案总计：900 编写人： 刘全红 审核人：王高阳 N0：2019wlx3-1—016注意：若纵坐标上的取值不是从零开始，则横坐标截距不表示短路电流，但斜率的绝对值仍然等于内阻．【预学检测】(多选)如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )图4A ．电源的电动势为6.0 VB ．电源的内阻为12 ΩC ．电源的短路电流为0.5 AD ．电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω三、 技能应用与拓展 [当堂检测][A 基础题]1、有两个相同的电阻，阻值为R ，串联起来接在电动势为E 的电源上，通过每个电阻的电流为I ；若将这两个电阻并联，仍接在该电源上，此时通过一个电阻的电流为2I3，则该电源的内阻是( )A ．R B.R 2 C ．4R D.R82(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( ) A ．U 随R 的增大而减小B ．B ．当R ＝0时，U ＝0C ．当电路断开时，I ＝0，U ＝0D ．当R 增大时，U 也会增大3(多选)如图6所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( )图6A ．电源电动势为2VB ．电源内阻为13ΩC ．电源短路时电流为6AD ．电路路端电压为1V 时，电路中电流为5A[能力拓展] 4如图7所示，电源电动势E ＝30V ，内阻r ＝1Ω，灯泡上标有“6V 12W ”字样，直流电动机线圈电阻R ＝2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．你的收获与疑惑教师评价。
人教版选修3-1第二章第7节闭合电路欧姆定律(导学案设计)
人教版选修3-1第二章第7节闭合电路欧姆定律（导教案设计）第二章第七节闭合电路欧姆定律【能力目标】课题名称课标要求教课环节能力目标1. 闭合电路的欧1. 闭合电路的欧姆定律姆定律闭合电路的2. 路端电压与负载欧姆定律的关系2.闭合电路的功率计算3.闭合电路欧姆定律的应用预习教案【预习目标】1.1 能说出闭合电路的组成，能辨别闭合电路中的内电路和外电路1.2 能借助表示图剖析闭合电路中的能量关系1.3 能说出闭合电路欧姆定律的内容，能写出定律表达式2.1 能通演示时电路的分析认识纯电阻电路中路端电压与负载的关系2.2 能经过物理关系式变形及数学方法剖析获取路端电压与负载的关系2.3 能剖析并认识断路和短路状态下闭合电路中的参量性质3.1 能娴熟写出闭合电路欧姆定律的表达式及变形表达式3.2 能用闭合电路欧姆定律计算电路问题中的有关电学参量3.3 能用闭合电路欧姆定律剖析动向电路有关问题1．能表达闭合电路欧姆定律，写出表达式。
2．能表达路端电压与负载的关系。
【自主学习】一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路：只实用导线把电源、用电器连成一个____________ 电路，电路中才有电流。
用电器、导线构成____________ ，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 ________定向挪动的方向就是电流的方向．在外电路中沿电流方向____________ 降低。
2．能量转变和守恒：在闭合电路中，非静电力做的功等于内外电路中电能转变为其余形式的能的总和。
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.E；② E＝I(R ＋ r) ；③ E＝ U 外＋ U内．(2) 公式表示：① I ＝R＋ r(3) 合用条件：①②两式合用于________电路，③式合用于全部电路。
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R 13-1-2.7闭合电路欧姆定律导学案（第一课时）编写人：李长有 审核人：鲁江涛 8/5/2014自主学习：一、闭合电路欧姆定律读教材60—61页，回答以下问题。
1, 什么是闭合电路？闭合电路是由哪几部分组成的？2, 在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？4、闭合电路的欧姆定律（1） 内容：（2） 公式：（3） 适用条件：二、路端电压与外电阻的关系当R 增大时，根据 可知电流I 内电压Ir根据 可知路端电压U 外同理，R 减小时，U 外合作探究探究点一：闭合电路欧姆定律1、设电源电动势为E ，内阻为r ，外电路电阻为R ，闭合电路的电流为I ，（1）写出在t 时间内，外电路中消耗的电能E 外的表达式；（2）写出在t 时间内，内电路中消耗的电能E 内的表达式；（3）写出在t 时间内，电源中非静电力做的功W 的表达式； 根据能量守恒定律，W= 整理得：E=IR+Ir (1)I=E R+r(2) E=U 外+U 内 = U 外+Ir （3） 2、闭合电路欧姆定律（1）（2）（3）式适用范围是什么？4、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,求电源的内电阻.探究点二：路端电压与负载和电流的关系1、什么是路端电压？什么是负载？ 根据闭合电路的欧姆定律，你能否推导出路端电压U 外与电流的关系？2、推出路端电压U 随电流I 变化关系式并画出路端电压U 随电流I变化的图象(1)图象的函数表达 U ＝E －Ir(2)图象的物理意义①在纵轴上的截距表示②在横轴上的截距表示电源的短路电流I 短＝③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．3、如图是某电源的路端电压U 随干路电流I 的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为 V,内阻为 Ω探究点三：在闭合电路中的功率关系1、推倒以下关于功率关系式电源总功率（电路消耗总功率）：P 总=外电路消耗功率（电源输出功率）：P 出=内电路消耗功率（一定是发热功率）：P 内=纯电阻电路中，电源输出功率随外电路电阻变化关系怎样？请列出关系式分析2、 讨论：当R= 时，输出功率有极大值：P 出= ；电源输出功率与外阻关系图象如图所示，R ＜r 时，R 增大输出功率 ，R=r 时输出功率 ，R ＞r 时，R 增大，输出功率 。
探究点四：在闭合电路中电源的效率和电动机的效率问题1、电源效率=电源输出功率电源总功率什么情况下电源效率最大 ？2、 电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb 。
由图可知ηa 、ηb 的值分别为( ) A. 34、14 B 13.、23 C. 12、12 D. 23、13R P3-1-2.7 闭合电路欧姆定律学案（第二课时）编写人：李长有 审核人：鲁江涛 8/5/2014探究点一：闭合电路的动态分析1、基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。
（一）、滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路变化【 】1、在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑动触头向a 端移动时，判定正确的是A 、I 变大，U 变小B 、I 变大，U 变大C 、I 变小，U 变大D 、I 变小，U 变小【 】2．传感器能将所感受到的物理（如热、力、光、声等）转换成便于测一类元件。
工作过程是通过对某一物理量敏感元件感受量的到的信号按照规律转换成便于利用的信号。
如图所示，当停止对光敏电阻的照射时，各表的示数较原来有光照射时如何A ．电流表的示数变大，电压表的示数变大B ．电流表的示数变小，电压表的示数变大C ．电流表的示数变大，电压表的示数变小D ．电流表的示数变小，电压表的示数变小（二）、电键的断开或闭合引起电路的变化3、灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。
当电键K 断开时，电压表的示数将________；电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【 】4、如图所示电路中，电池内阻符号为r ，电键S 原来是闭合的。
当S 断开时，电流表的示数变化情况足A 、r=0时示数变大，r≠0时示数变小B 、r=0时示数变小，r≠0时示数变大C 、r=0或r≠0时，示数都变大D 、r=0时示数不变，r≠0时示数变大探究点二：电路故障分析【】5、如图所示的电路中，电源电压不变。
闭合电键K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是(A)灯L1断路。
(B)灯Ll短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
【】6、在图所示的电路中，当电键K闭合时，灯L1、L2均不亮。
某同学用一根导线去查找电路的故障。
他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮，然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。
由此可以判断(A)灯L1断路。
(B)灯L1短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
探究点三：含电容器电路7、如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，电容器的电容C1＝4μF，C2＝1μF。
求:(1)当S闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少?(2)然后把S断开，S断开后通过R2的电量是多少?8、如图，已知源电动势E＝12V，内电阻不计。
电容C＝1μF，R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶6∶3，则电容a极板所带电量为：（）A、－8×10－6CB、4×10－6CC、－4×10－6CD、8×10－6C3-1-2.7 闭合电路欧姆定律 课后巩固编写人：李长有 审核人：鲁江涛 8/5/2014【 】1.在闭合电路中，下列叙述正确的是A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B.当外电路断开时，路端电压等于零C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于∞D.当外电阻增大时，路端电压也增大【 】2.如图所示电路中.A 、B 两灯均正常发光，R 为一滑动变阻器，P 为滑动片，若将滑动片向下滑动，则A.A 灯变亮B.B 灯变亮C.R1上消耗功率变大D.总电流变小【 】3．如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P 向b 端移动时A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小【 】4、在如图所示电路中，闭合电键 S ，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I 、U 1、U 2 和 U 3 表示，电表示数变化量的大小分别用 ΔI 、ΔU 1、ΔU 2 和 ΔU 3 表示．下列比值正确的是A 、U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变B 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大C 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变D 、U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变【 】5、如图8所示，电路中电源电动势为E ，内电阻为r ，定值电阻的阻值为R 0，变阻器的全阻值为R ，关于各部分的功率，有关说法正确的是 A 、当R=R 0+r ，R 上消耗的功率达到最大值；B 、当R=0，R 0上消耗的功率达到最大值；C 、当R+R 0=r ，电源的输出功率达到最大值；D 、当R 增大时，电源的效率将减小。
【 】6.电源电动势为ε，内阻为r ，向可变电阻R 供电.关于路端电压，下列说法中正确的是A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．因为U=IR ，所以当R 增大时，路端电压也增大C ．因为U=IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大D ．因为U=ε-Ir ，所以当I 增大时，路端电压下降【 】7、如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随电流I 变化的图线，抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率Pr 随电流I 变化的图线。
若A 、B 的横坐标为1 A ，那么AB 表示的功率等于A ．1 WB ．3 WC ．2 WD ．2.5 W【 】8、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r 1和r 2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I 和路端电压U 的关系以判定A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等B.E 1>E 2,r 1>r 2C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等D.E 1>E 2,r 1<r 2 【 】9．如图所示，在同一坐标系中画出a 、b 、c 三个电源的U 一I 图象，其中a 和c 的图象平行，下列说法中正确的是A ． Ea<Eb ，ra=rbB ． Eb=Ec ，rc>rbC ． Ea<Ec ，ra=rcD ． Eb<Ec ，rb=rc【 】10、如图所示，直线A 为电源的路端电压U 与电流I 的关系图线，直线B 是电阻R 的两端电压U 与电流I 的关系图线，用该电源与电阻R 组成闭合电路，电源的输出功率和电阻R 分别是A ．4W ；1ΩB ．4W ；2ΩC ．2W ；1ΩD ．2W ；2Ω11、如图所示，某同学在闭合开关S 后发现电路不能正常工作，已知电路每次只有一个故障。
则下列情况中电路故障可能是：（1）电流表示数为0，电压表示数为电源电压，则故障原因为_________________。
（2）电流表、电压表的示数均为0，则故障原因是___________________。
（3）电流表示数正常，电压表示数为0，只有一只灯亮，则故障原因是____________________。
12、.如图所示的电路中，R 1=3Ω，R 2=6Ω，R 3=1.5Ω，C=20μF 当开关S 断开时，电源所释放的总功率为2W ；当开关S 闭合时，电源所释放的总功率为4W 求:(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S 时，电源的输出功率；(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少?13、图中电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V ，额定功率为16W 的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min 问：（1）电源提供的能量是多少？ （2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？（3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？（4）电动机的效率为多少？。