人教版高中物理选修3-1第二章第七节探究闭合电路欧姆定律——图像法在电学问题中的应用(共18张PPT)
人教版高二物理(选修3-1)第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析(含解析)
人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流 第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1． 如图所示，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=8Ω．当电键S 接位置1时，电流表的示数为0.20A ．那么当电键S 接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19A 解析一：当电键K 接1时：1E I R r=+ 即 E=0.2（10+r ） 当电键K 接2时：1E I R r=+ 即：10.2(10)8E r I R r r+==++20.2(1)8r =++ 可见，0.2A ＜I ＜0.25A 故答案：C解析二：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0.19A ．电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V ，所以电键接2后路端电压低于2V ，因此电流一定小于0.25A ．所以只能选C 。
例题2：如图所示，当滑动变阻器的滑片P 由b 端向a 端滑动过程中，试分析各电表示数的变化情况。
分析与解： 该电路是R 1与R 2并联后再与R 3串联。
各表的测量情况：A 1和A 2测量的是通过R 1和R 2中的电流，A 3测量的是干路中的电流，V 1测量路端电压，V 2测量的是R 1和R 2并联后两端的电压，V 3测量的是R 3两端的电压。
当P 向b 滑动时，R 2↑（“↑”表示增大）引起−→−−R 12↑引起−→−−I 总（）总总I R r=+ε↓（“↓”表示减小），∴A 3↓∵()U U I r =-↑ε∴V 1↑ ∵I 总↓引起−→−−U U IR 333（）=↓∴V 3↓23()U U U -↑2V ∴↑()∵∴∵总I I U R A I I I I 11211221=⎛⎝⎫⎭⎪↑↑=-↓∴A 2↓。
例题3、如图所示，电源电动势为3伏，电路接通后发现电灯L 不工作，用一个伏特表分别测得各处电压值为：U ab =0，U bc =3伏，03cd ad U U ==，伏，又知电路中只有一处出现故障，由此可知：A ．灯L 发生断路或短路B ．电阻R 1一定发生断路C ．电阻R 2 一定发生短路D ．电池组中两电池间发生断路解析：由U ab =0，0cd U =可知电路断路，根据闭合电路的 欧姆定律及部分电路的特点，有：R EU R R r=+可知，只有当R 趋向无穷大时， 该电阻两端的才会等于电源电动势E ，故得R 1断路，答案：B例题4.如图所示电源内阻为2R 0，滑线变阻器的最大电阻为3R 0，则当滑动触头P 从a 滑到b 的过程中1) 电源的输出功率如何变化？ 2) 变阻器R 上消耗的电功率如何变化？ 3) 固定电阻R 0上消耗的电功率如何变化?解析：当外电阻R+R 0=r=2R 0，即R=R 0时，电源的输出功率最大，故当滑动触头P 从a 滑到b 的过程中电源的输出功率先变小后变大；把R 0看成是电源内阻的一部分，则变阻器的总电阻不会超过“内电阻”，而且外电阻与内电阻的差值越来越大，故变阻器R 上消耗的电功率一直减小；由于R 0是定值电阻，其上消耗的电功率仅与电流有关，易得R ↓，→I ↑→P （=I 2R 0）↑1．如图8-5-15所示的电路中，R 1=3.5Ω,R 2=6Ω,R 3=3Ω，电压表为理想电表，当开关S 断开时，电压表示数为5.7V ；当开关S 闭合时，电压表示数为3.5V ，求电源的电动势和内电阻解：S 断开则V 表测路端电压，S 闭合则V 表测R 1两端的电压，故：1211U E=U +R +R r1232223U E=U +R ()r R R R R ++解得：E=6V 、r=0.5Ω2．如图所示，变阻器R 2的最大电阻是10 Ω，R 3＝5 Ω，电源的内电阻r ＝1 Ω，当电键S 闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W ，电源的输出功率为12 W ．此时电灯R 1正常发光，求：（1）电灯阻值R 1是多少?（设R 1阻值恒不变）（2）当电键S 断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?解：1）P 总－P 出=I 2r 得I=2A又P 出=IU 得U=6V所以：I R3=U/R 3=1.2A I R1=0.8A故 R 1+R 2=U/0.8=7.5得R 1=2.5Ω 另：E=U+Ir=8V2）要使L 中功率不变，则I=0.8A 不变 故Ｒ总＝Ｅ／Ｉ＝10Ω 此时R 2=6.5Ω 即变大1.5Ω3.某电炉在额定电压下的电功率为P 0=400W ，电源在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同.当把电炉接到该电源时，电炉实际消耗的功率为P 1=324W .若将两个这样的电炉并联接入该电源，那么两个电炉实际消耗的总功率P 2为多少? 解：设电炉额定电压为U 0，则由题意得：20400U R= (1)因为P 1/P 0=324/400=0.81 故U 1/U 0=0.9 得0.118U r R== (2)当再接入一个电炉时20()22U R R rP +==20162121U R (3)4．如图所示，电阻R 3＝4 Ω，电表为理想表．开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过，电压表示数为2 V ，电流表示数为0.75 A ．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V ，电流表示数变为0.8 A ．（1）哪个电阻断路？（2）求电阻R 1、R 2的阻值各为多少？ （3）电源电动势和内阻各为多少？解：（1）R 1短路、R 3断路V 表读数为零，排除；R 2断路、短路均不可能；R 3短路A 表读数增大，故只能是R 1断路。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律 教案2
（1）实验探究
两端的电压。任务 2
教师：同学们看一看我们面前有哪些实验器材，可不可以用它们来设计一个手电 筒电路，更好的揭开其中的奥秘。
拔掉灯泡测量电源 两端的电压。
（学生实验）下面请同学们以 4 人为一小组，设计一个手电筒电路。任务 1 测量 小灯泡两端的电压。任务 2 拔掉灯泡测量电源两端的电压。
概 题并寻找解决问题的途径上。本节课的教学流程，旨在通过学生的亲身实践和体验，实现掌
握知识、培养能力、体验成功的最终目标。 2．通过实验探究来发现和掌握规律，“观察现象、发现问题，进行猜想、实验验证、得
出结论、讨论交流、评估归纳”教学思路是贯穿整个课堂的一条主线。本节课一开始，利用 学生对日常生活的看法与手电筒的演示实验之间的矛盾巧设“悬念”，使他们的心理经历了一 次主观意识与现实规律的强烈碰撞，迅速点燃求知欲望的火焰，自然而然地进入主动学习的
述 “角色”。通过学生实验和演示不断地开启学生思维的“大门”，他们时而全神贯注，时而心 领神会，在一系列“观察现象、发现问题，进行猜想、实验验证、得出结论、讨论交流、评 估归纳”的过程中，整节课学生不停的产生问题，不停地想办法解决问题，最后从实验中得 出结论，使科学的物理规律在脑海里扎下了深深的根。 3．本节课通过了实验探究和理论推导两种方法推出了闭合电路欧姆定律的表达式，使理 论与实验达到了完美的结合，教学中特意设计了一个鱼缸式电源来调动学生的学习积极性， 更加深刻的掌握结论，同时也提高了学生学习物理的兴趣。
自制鱼缸式电源、手电筒、电压表、电键、导线若干、干电池、投影仪、多媒体电脑
教学活动
学生活动
（一）引入新课
课前自动播放几幅优美的山水画面，同时播放音乐莫翰«我的故乡»。
教师：在上课前我们欣赏了几幅图片，山清水秀，景色非常优美，我告诉大家这 就是我的家乡，可是在我童年时代，家中就缺少一样东西，大家可告诉我是什么吗？
2020届人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律含答案
第7节闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律的表达式为I＝ER＋r，此式仅适用于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。
2．闭合电路内、外电压的关系为E＝U内＋U外＝Ir＋U外，由此式可知，当电流发生变化时，路端电压随着变化。
3．当外电路断开时，路端电压等于电动势，当外电路短路时，路端电压为零。
一、闭合电路欧姆定律1．闭合电路的组成及电流流向2．闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
3．闭合电路欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系 1．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir 。
(2)U -I 图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。
2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R 增大时，电流I 减小，外电压U 增大，当R 增大到无限大(断路)时，I ＝0，U ＝E ，即断路时的路端电压等于电源电动势。
(2)外电阻R 减小时，电流I 增大，路端电压U 减小，当R 减小到零时，I ＝E r，U ＝0。
1．自主思考——判一判(1)如图甲所示，电压表测量的是外电压，电压表的示数小于电动势。
(√)(2)如图乙所示，电压表测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。
(×) (3)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。
(×) (4)外电路的电阻越大，路端电压就越大。
(√) (5)路端电压增大时，电源的输出功率一定变大。
(×) (6)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。
(×) 2．合作探究——议一议(1)假如用发电机直接给教室内的电灯供电，电灯两端的电压等于发电机的电动势吗？ 提示：不等于。
因为发电机内部有电阻，有电势降落。
发电机内部电压与电灯两端电压之和才等于电动势。
(2)在实验课上，小红同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧电池的电动势约为1.45 V ，现在她把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W ”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。
人教版高二物理(选修3-1)第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析(含解析)
人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1．如图18—13所示，电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，R 3= 4Ω，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A 和3.2V.（1）是哪个电阻发生断路？（2）电池的电动势和内电阻分别为多大？[解析] （1）假设R 1发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为0.8A ；假设R 3发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为3.2V 。
所以，发生断路的是R 2。
（2）R 2断路前，R 2与R 3串联、然后与R 1并联；R 2断路后，电池只对R 1供电，于是有22R ×3.2=0.8R 由此即可解得 R 1rR R R R R E++++32132)(rR E+1=0.8 [规律总结] 象进行分析，从而得出故障的种类和位置。
一般的故障有两种：断路或局部短路。
例2．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R5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． [解析] 当R 5向a 端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EI R r=+知道，回路的总电流I 变大，内电压U 内=Ir 变大，外电压U 外=E-U 内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R 1及R 4两端的电压U=I （R1+R 4）变大，R5两端的电压，即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小，通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小，答案：D [规律总结] 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）.凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大. （2）.凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式 用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反[例3] 已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。
人教版高中物理选修3-1第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律
各节电池内阻串联阻值
• 相同电池并联时： 电动势等于一个支路的电动势之和
内阻等于各支路电阻的并联阻值
5、 如图某电源的外特性曲线，则下列说法正确的是（ ）
A.电源的电动势为6.0V
AC
B.电源的内阻为12Ω
C.电流为0.2A时的外电阻是28.4 Ω
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。1
E = 3V r = 1Ω
R1
2
R2
A
Er
3、如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表 的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的 读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻 分别为多少?
E=1.5V，r =1.5Ω
4、一只“2.2v0.25A”的小灯泡，用“1.5V， 0.1Ω”的电池供电，最少需要几节电池？还需 要什么电路原件？
电路时，也有一部分电能转化为内能，
是多少？
E内=I2rt
外电路
RK
3、电流流经电源时，在时间t内 非静电力做多少功
内电路
W=Eq＝EIt 4、以上各能量之间有什么关系？
Er
能
研究闭合电路的电势关系
量 根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于
守 内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。
恒
的
W非=E外+E内
2.7 闭合电路的欧姆定律
课堂训练
1、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向 测量其电阻
(1)Ra、Rb是否相等？
(2)如果不等，Ra、Rb谁大？
Ra、Rb比值是多少？
（1）不等 Ra < Rb
电极
高中物理最基础考点考点闭合电路的欧姆定律新人教选修
考点18 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律(选修3-1第二章：恒定电流的第七节闭合电路的欧姆定律)★★★○○○○1、闭合电路欧姆定律内容：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、公式： （1）I=ER r，只适用于纯电阻电路（E 为电源的电动势，R 为外电路电阻，r 为电源的内阻）； （2）E=U 外+U 内，适用于任何电路（U 外为外电路电压，也叫路端电压，U 内为内电路电压）。
1、路端电压U 与电流I 的关系 （1）关系式：U ＝E －Ir. （2）电源的U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，U=E ，即纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流，I 短＝E r．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．即r ＝|ΔU ΔI |＝EI m ，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大。
④图线上任一点对应的U 、I 的比值为此时外电路的电阻，即R ＝UI。
⑤图线上任一点对应的U 、I 的面积UI 为电源的输出功率，而电源的总功率P 总＝EI ，P 总－P 出＝EI－UI为电源的发热功率。
2、路端电压与外电阻的关系一般情况U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋rR，当R增大时，U增大特殊情况(1)当外电路断路时，I＝0，U＝E(2)当外电路短路时，I短＝Er，U＝0（四川省资中县球溪高级中学2020学年高二上学期12月考）如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )A. 电流都是I0时，两电源的内电压相等B. 路端电压都为U0时，它们的外电阻相等C. 电源甲的内阻小于电源乙的内阻D. 电源甲的电动势小于电源乙的电动势【答案】B【精细解读】A项：电流都是I0，由图看出电源甲的内阻大于电源乙的内阻，两电源的内电压不相等．故【点拨】解决本题关键是学生理解U-I图像的物理意义：横坐标截距为短路电流，纵坐标截距为电源电动势，图像斜率绝对值为电源内阻。
人教版高中物理选修(3-1)第2章 7《闭合电路的欧姆定律》ppt课件
(2)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，变化情况如下(↑表示增加，↓表示减少)： 外电阻变化情况 E 电流I＝ R＋r 内电压 U′＝Ir＝E－IR 路端电压 U＝IR＝E－Ir R↑ I↓ U′↓ U↑ R→∞ I→ 0 U′→0 U→E R↓ I↑ U′↑ U↓ R＝0 E I＝ r U′→E U→0
•路端电压与负载的关系 1.路端电压与电流的关系 －Ir (1)公式：U＝E __________ 。 (2)图象(U－I)： 如图所示是一条倾斜的直线，该直线与纵轴 电动势 内阻 交点的纵坐标表示__________，斜率的绝对值 表示电源的________。
2．路端电压随外电阻的变化规律
[特别提醒](1)在闭合电路中，任何一个电阻 的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增 大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大 (或减小)。 (2)理想电压表可认为是断路，理想电流表可 认为是短路。
如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为 用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻 率随温度的升高而增大。值班室的显示器为 电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。 当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电 流I、报警器两端的电压U的变化情况是( ) A．I变大，U变大 B．I变小，U变小 C．I变大，U变小 D．I变小，U变大
表达式
适用条件 纯电阻电路 ①式适用于纯电 阻电路；②③式 普遍适用 ④式适用于纯电 阻电路，⑤式普 遍适用
2.路端电压与负载的关系的分析 E (1)对纯电阻电路U外＝IR＝E－Ir＝E－ · r R＋r 注意：①断路：R＝∞，I＝0，U外＝E，此为直接测量电 动势的依据。 E ②短路：R＝0，I＝ r (称为短路电流)，U外＝0，短路电流 很大，极易烧毁电源和线路，所以严禁短路。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第七节 闭合电路欧姆定律
②沿电流方向存在电势“跃升”
闭合电路的电势变化情况
如果电源是一个化学电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层。
反应层中非静电力（化学作用）把正电 荷从电势低处移到电势高处，在这两个 反应层中，沿电流方向电势升高。
在正负极之间，电源的内阻中也有电流， 沿电流方向电势降低 。
外电路： 电源外部的用电器和 导线等构成外电路
内电路： 电源内部的电 路是内电路
闭合电路的电流方向
在外电路中，电流方向由正极流向负极， 沿电流方向电势降低。
在内电路中，即电源内部，通过非静电力 做功使正电荷由负极移到正极，所以电流 方向为负极流向正极。
内电路与外电路中的电流强度相同
闭合电路的电势变化情况
问题与练习
现有电动势1.5V、内阻1.0欧姆的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对 一个“6.0V 0.6W”的用电器供电，以保证用电器在额定状态下工作。问：最 少要用几节这种电池？电路还需要一个定值电阻做分压用，请计算这个电阻的规 格。 提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池组的内阻等 于各个电池的内阻之和。
路端电压与电流的关系
现讨论两种特殊情况 当外电路断开时 I 变为 0，Ir 也变为 0
断路时的路端电压等于电 源电动势
当电源两端短路时 外电阻R = 0
很大
很小
烧坏电源，甚至引起火灾
路端电压与电流的关系
两种特殊情况下的电势降落情况
路端电压与电流的关系
请根据路端电压与电流的关系式U = E - Ir，以U 为纵坐标，I 为横坐标， 作出U 与I 关系的函数图象U-I 图
U=E—Ir U 是 I 的一次函数
人教版高中物理选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律
思议
对闭合电路由能量守恒得：
展评
检评
作业
首页
I E Rr
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。这个结论
叫作闭合电路的欧姆定律。
结论仅适用于纯电阻电路
路端电压： 内电压：
（仅适用于纯电阻电路）
菜单
导学 思议 展评 检评 作业 首页
E=U外 U内
即电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。
外电路中，路端电压又是多少？
作业
首页
菜单
练习2： 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。当滑 导学
动变阻器的触片从右端滑到左端时，发现电压表V1、思 展议 评
V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中检评
正确的是( )
作业
A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
首页
B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
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
菜单
(1)程序法
导学
思议
由局部电阻变化判断全电阻的变化→由闭合电路 展评
的欧姆定律判断总电流的变化→据路端电压与电流的 检评
关系判断路端电压的变化→由部分电路的欧姆定律及 作业
串并联电路的特点判断各部分电流电压的变化。 首页
菜单
U I 图像：
导学 思议
展评
检评
U = rI E
作业
首页
纵轴的截距表示电动势的大小，图像的
倾斜程度表示内阻的大小。
菜单
导学
思议
实例解析
展评
电动势为E，内阻为r的电源，与定值电阻R1、R2
高二物理人教版选修31课件第二章第7节闭合电路的欧姆定律
[点评] 利用 U-I 图线解题的注意点 电源的 U-I 图线与电阻的 U-I 图线的物理 意义不同，前者是路端电压与电路电流的函数 关系，后者是加在电阻两端的电压与通过的电 流的函数关系。从图象中能知道哪些物理量及 从两个图象能求出哪些物理量是解题的关键。
[即时巩固] 3.[多选]如图所示，电动势为 E，内阻为 r 的电池与定值电阻 R0、滑动变阻器 R 串联， 已知 R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是 2r， 当滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动时，下列说法中 正确的是( ) A．通过 R0 的电流一直变大 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻 R0 消耗的功率先变大后变小
答案：A
1.电源的三种功率
物理意义
表达形式
总功率 P总
电 源 向 整 个 电 路 提 任何电路都有 P 总＝EI，
供的总功率，表示将 若外电路为纯电阻电路，
其 他 形 式 的 能 转 化 可表示为 P 总＝I2(R＋r)
为电能的功率
＝RE＋2 r
电源内阻热 电 源 内阻上 消 耗电 功率 P 内 能的功率
[答案] A
[点评] 直流电路动态分析思路 基本思路是“部分→整体→部分”， 即从阻值变化入手，由串、并联规律判知 R 总的变化情况，再由欧姆定律判知 I 总和 U 端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律 及串联分压、并联分流等规律判知各部分 的变化情况。
[即时巩固] 2.如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r。 当滑动变阻器的滑片 P 向 b 移动时，电压表 的读数 U1 与电压表 的读数 U2 的变化情况是( )
[注意] (1)电源输出功率越大，效率不一定越高，如电 源输出功率最大时，效率只有 50%。 (2)判断可变电阻功率变化时，可将可变电阻以 外的其他电阻看成电源的一部分内阻。 (3)当 P 输出<Pm 时，每个输出功率对应两个可能 的外电阻 R1、R2，且 R1·R2＝r2。
最新人教版选修3-1高中物理第2章 2-7闭合电路的欧姆定律教学设计
第7节、闭合电路欧姆定律定律一、教目标（一）知识与技能1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电的电动势等于内、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，并能用分析、计算有关问题。
3、掌握电断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电的电动势等于电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。
（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的思路和方法。
2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观通过本节课教，加强对生素质的培养，通过探究物理规律培养生的创新精神和实践能力。
教重点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教难点路端电压与负载的关系教方法演示实验，讨论、讲解教用具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑教过程（一）引入新课教师：前边我们知道电是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
只有用导线将电、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。
那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就习这方面的知识。
（二）进行新课1、闭合电路欧姆定律教师：（投影）教材图27-1（如图所示）教师：闭合电路是由哪几部分组成的？生：内电路和外电路。
教师：在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？生：沿电流方向电势降低。
因为正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。
教师：在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？生（代表）：沿电流方向电势升高。
因为电内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师：这个同说得确切吗？生讨论：如果电是一节干电池，在电的正负极附近存在着化反应层，反应层中非静电力（化作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。
人教版高中物理选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律
推导的核心过程是分析闭合电路以下三处
的能量转化
外电路：
E外＝I2R t
①
内电路：
E内＝I2 r t
②
电池化学反应层： W ＝E I t ③
2
ab adc b
32
ab
adc b
a c
d b
43
ab
adc b
a c
d b
54
ab
adc b a
b
d
c
ab adc b
c a
b d
65
闭合电路欧姆定律：
I短 E / r
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．
13
四、闭合电路中的功率
由于闭合电路中内、外电路的电流相等，
所以由 E U 外 U内
得： EI U 外 I U内I 1．电源提供的功率（电源功率）： P总 EI
2．电源的输出功率（外电路得到的功率） P外 U 外 I
8
三、路端电压跟负载的关系 • 外电路两端的电压叫路端电 压． １、按图中的电路进行演示：
R增大，电流减小，路端电压增大 R减小，电流增大，路端电压减小
路端电压：U E Ir
9
２、两个特例：
R （1）外电路断路时 ，I 0，E U端
（2）外电路短路时R 0，I E / r，U端 0
E IR Ir I E Rr
表述：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．
E
I
Rr
7
●非静电力移送电荷做 的功等于其电势能的 增加量。 ●电动势与非静电力做 功的关系 E＝W/q
根据“电场力做功，电势能减小；非静 电力做功，电势能增”分析闭合电路各 点的电势高低关系。
人教版高中物理选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律教案
闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析：知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律教材地位：闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。
既是本章知识的高度总结，又是本章拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。
同时，闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是功能关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习，理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识，认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势，并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题，已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律，并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。
三、教学目标（一）知识与技能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、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、了解路端电压与电流的图像，认识E和r对图像的影响。
5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算（二）过程与方法1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力。
2、通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。
3、了解路端电压与电流的图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。
4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感态度价值观1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
2、通过实验探究，加强对学生科学素质的培养。
3、通过实际问题分析，拉近物理与生活的距离，增强学生学习物理的兴趣。
高中物理人教版选修3-1+第二章+第7节+闭合电路的欧姆定律+课件1+(共18张PPT)
E IR Ir (纯电阻电路）
3、 E=U内+U外 （任何电路）
电
U外
路E
中
U内
电
势
降
E
R
r
落
关
系
结论：E = U外+ U内
电流+ 电势+
闭合电路欧姆定律
I
E
R r（纯电阻电路）
EIR Ir（纯电阻电路）
E = U外+ U （任何电路）
内
例题、在图中，R1＝14Ω，R2＝9Ω，当开关S切换到位置1 时，电流表示数I1＝0.2A;当开关S切换到位置2时，电流表 示数I2＝0.3A。求电源的电动势E和r.
新课标高中物理选修（3-1） 第二章 恒定电流
7. 闭合电路欧姆定律
一、提出问题
I
外电路 内电路
外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路. 内电路:电源内部是内电路.
I 外电路
内电路
闭合电路中的电流I 与哪些因素有关呢？
二、建立模型 R
解析
电源
AB
电流
电势
R 化学反 应层
A D CB
E,r
a
c d
分析过程： １、确定电路的类型。
２、AV表的测量位置。
３、动态分析：P右滑→R2 ↑ → U↑R=总E-↑I↓→rA2表↓→V表变大 IR1↑=U/R1 → IR2=I↓-IR1↑
❖ 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/312021/7/312021/7/312021/7/31
❖ 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 ❖ 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 ❖ 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 ❖ 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
高中物理选修3-1教案设计： 第二章 第七节 闭合电路的欧姆定律
课题第七节闭合电路欧姆定律授课时间教学目标知识与技能1．了解欧姆发现闭合电路欧姆定律的实验方法和思维；2．知道电源的电动势等于内电压、外电压之和；3．理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
过程与方法1．通过实验数据分析培养学生的逻辑思维能力；2．培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析实际问题。
情感态度与价值观1．渗透物理学史的教育，培养学生的兴趣2．解释物理实验现象。
教学重点1．建立闭合电路欧姆定律；2．端电压与外电阻、电流之间的关系。
教学难点 1．闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和；2．应用闭合电路欧姆定律解决实际问题。
课程类型新授课教学方法讲授法、归纳法教学工具多媒体辅助教学过程导入新课两台手摇发电机，摇动手柄发电机就会产生电动势。
这是一台自制电压指示仪，电压指示仪两边各分布了一排发光二极管，当输入电压越高，二极管亮了数量越多，输入电压越小，二极管亮了数量越少。
现将手摇发电机的输出端与电压指示仪相连，通过电压指示仪可以比较手摇发电机的外电压的大小。
先演示一下，慢摇时，指示灯亮的少些，快摇时，指示灯亮的多些。
请一男一女两位同学手摇发电机，用两台手摇发电机分别对一台自制电压显示仪供电，女同学的手摇发电机装置中的灯泡取下，男同学的手摇发电机装置中的灯泡保留，学生观察到男同学摇的更快，产生的电动势应该要更大些，可是电压指示仪反映了女同学的电压要更高一些，为什么会这样呢？要想很好的解释这个实验，就需要先来学习今天我们要学习的内容——闭合电路欧姆定律。
教学内容一、探究电源电动势和电源外电压、电源内电压的关系介绍自制化学原电池。
铜棒作为原电池的正极，锌棒作为原电池的负极，U型槽内装有电解液。
在正负极附近分别放上一段铜线作为探针，用来测内电路电压，利用电压表测内外电压验证闭合电路欧姆定律得出的结论。
通过改变电阻箱阻值改变外电阻大小，通过挤压中间连通管，改变其横截面积，从而改变电源内电阻大小。
高中物理人教版选修3-1 2.7闭合电路欧姆定律
高中物理0.5 Ω．电压表与电流表的示数都减小．电压表与电流表的示数都增大．电压表的示数增大，电流表的示数减小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，电流表示数变小答案 B解析当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，电阻R3变小，电路总电阻变小，电源输出电流增大，电压表示数变小，并联电路两端电压变小，通过R2的电流变小，通过R3的电流变大，即电流表示数变大，选项B正确．三、电路中的功率及效率问题1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内．(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2 R＋r.2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝U内I＝P总－P出．3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝E2RR＋r2＝E2R－r2R＋4r.(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系①当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E2 4r.②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．③当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大．④当P出<P m时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出与R的关系如图所示．为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？变阻器消耗的最大功率是多少？＝0.75 W.(4)电阻R 1消耗功率最大时，电源的效率η1＝R 1R 1＋r×100%＝25%； 变阻器消耗的功率最大时，电源的效率：η2＝R 1＋R 2r ＋R 1＋R 2×100%＝62.5%；当电源输出功率最大时，电源的效率：η3＝R 1＋R 2′r ＋R 1＋R 2′×100%＝50%【例5】如图所示，已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R 1＝0.5 Ω，滑动变阻器R 2的阻值范围为0～10 Ω.求：(1)当滑动变阻器R 2的阻值为多大时，电阻R 1消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？解析 (1)定值电阻R 1消耗的电功率为P 1＝I 2R 1＝E 2R 1R 1＋R 2＋r 2，可见当滑动变阻器的阻值R 2＝0时，R 1消耗的功率最大，最大功率为P 1m ＝E 2R 1R 1＋r 2＝2 W.(2)将定值电阻R 1看做电源内阻的一部分，则电源的等效内阻r ′＝R 1＋r ＝2.5 Ω，故当滑动变阻器的阻值R 2＝r ′＝2.5 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P 2m ＝E 24r ′＝2.5 W. (3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知，当R 1＋R 2＝r ，即R 2＝r －R 1＝(2－0.5) Ω＝1.5 Ω时，电源有最大输出功率，最大功率为 P 出m ＝E 24r ＝3.125 W.答案 (1)R 2＝0时，R 1消耗的功率最大，为2 W (2)R 2＝2.5 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，为2.5 W (3)R 2＝1.5 Ω时，电源的输出功率最大，为3.125 W【针对练习】如图所示电路中，R 为一滑动变阻器，P 为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B．灯泡L2一定逐渐变暗C．电源效率一定逐渐减小D．R上消耗功率一定逐渐变小答案 D解析滑动变阻器滑片P向下滑动，R↓→R并↓→R外↓，由闭合电路欧姆定律I＝Er＋R外推得I↑，由电源内电路消耗功率P内＝I2r可得P内↑，A正确．U外↓＝E－I↑r，U1↑＝(I↑－I L1↓)R1，U L2↓＝U外↓－U1↑，P L2↓＝U2L2↓R L2，故灯泡L2变暗，B正确．电源效率η↓＝I2R外I2R外＋r＝R外R外＋r＝11＋rR外↓，故C正确．R上消耗的功率P R＝U2L2↓R↓，P R增大还是减小不确定，故D错．四、含电容器电路的分析方法1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．2．电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．3．在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和．【例6】如图所示的电路中，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电容C＝3.6 μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．时，它们的外电阻相等时，两电源内电压相等的电动势．电压表示数增大，电流表示数减小．电压表示数减小，电流表示数增大增大越明显增大越明显增大越明显θ1>θ2，I1>I2θ1<θ2，I1＝I2L2都正常发光时，加在灯两端电压为额定电压，间连一个理想电压表，其读数是多少？间连一个理想电流表，其读数是多少？，电压表被短路，当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，理想电压表一直没当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，理想电压表读数减小．时，电源有最大的输出功率50%的增大而增大示数变化相等的示数变化不相等的功率变化相等．电源的输出功率均不断增大时，外电路的电阻为15 Ω解析充电完毕后电容器C1、C2并联，且两端电压相等，都等于电源电动势E，断开S后，电容器C2两板稍错开一些，即两板正对面积S减小，则电容减小，根据C＝QU′可知，两板间电压U′增大，此时U′>U，则电容器C2又开始给C1充电，直到两电容器电压再次相等，此时两者两端的电压比原来的电压都增大，故A错误，B正确；电容器C1所带电荷量增大，故D正确；电容器C1两端的电压增大，根据E＝U/d可知，C1两板间电场强度增大，则带电微粒受到的电场力增大，将加速向上运动，故C正确．13．如图所示的电路中，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F的增大而减小．闭合开关S后，在缓慢增大F的过程中，下列判断正确的是()A．灯泡L1亮度将变大B．灯泡L2亮度将变大C．电容器C所带电荷量将减小D．电源的输出功率一定减小答案 A解析本题考查直流电路的动态平衡，意在考查学生对直流电路动态平衡问题的分析能力．该电路的结构为：压敏电阻R先与灯泡L3串联，再与灯泡L2并联，最后与灯泡L1串联，其中电容器C与灯泡L3并联．在压力F缓慢增大的过程中，压敏电阻R的阻值减小，电路中的外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，即流过灯泡L1的电流增大，则灯泡L1的亮度将变大，故A正确；根据闭合电路欧姆定律可得，E＝I(r＋R L1)＋U L2，又干路电流增大，则灯泡L2两端的电压减小，灯泡L2亮度将变小，故B错误；根据并联电路知识和欧姆定律可得，I＝I L3＋U L2R L2，U L3＝I L3R L3，又灯泡L2两端的电压减小，则灯泡L3两端的电压增大，又根据电容器所带电荷量与电容器两极板间的电势差、电容器的电容的关系可得，Q＝CU L3，则电容器所带电荷量将增大，故C错误；根据电源的输出功率关系可得P出＝(ER外＋r)2R外＝E2R外－r2 R外＋4r，由于不知外电阻的阻值与内电阻的阻值的关系，则电源的输出功率的变化情况无法判断，故D错误．r＝1 Ω电源的输出功率为P R＝EI正确；曲线b表示电源内部的发热功率，曲线的斜率表示电动势E，解得正确；当外电路电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，错误．需要连成如图所示的电路，主要由电动势为连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形端时，下列说法中正确的是()、5 Ω、6 Ω断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于和电源串联在一起看做等效电源，则该等效电源的电动势为闭合时，两电表的示数分别为：U＝R1ER1＋r′，I＝ER1＋r′.当U′＝1＋R2，I′＝E.又U′＝E1＋r′R1＋R2>U＝E1＋r′R1，故选项C错．由以上各式可得：UI＝U′I′，代入解得：R1(R时，通过电源的电流和电源两端的电压；时，电源的电动势和内电阻；．．．解析滑片向右移动，变阻器电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少．电灯L变暗．电流表的示数增大探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表B．电流表的示数变大D．电阻R1消耗的功率变小移到右端，变阻器接入电路中的电阻RD．48 W电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为正常工作时，电动机消耗功率UI．电池电动势的测量值为1.40 V3.50 Ω．外电路发生短路时的电流为0.40 A时，F将变大时，F将变小时，F将变大时，F将变小点左侧，粒子在板间运动时间不变滑动时，绝缘线的偏角θ变大滑动时，电流表中有电流，方向从上向下处时，电源的输出功率一定大于滑动触头在，A、B间电场强度方向水平向右，小球受电场力方向也向右，间连一个理想电压表，其读数是6 V间连一个理想电压表，其读数是8 V间连一个理想电流表，其读数是2 A均向左闭合，电压表读数为U1；若，内阻可忽略；电压表量程为1 V。
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☆导体的伏安特性曲线
线性曲线
非线性曲线
易错点： 在伏安特性曲 线中，如何比 较导体电阻的 变化？
◇复习旧知，温故知新
☆电池的U-I关系曲线
易错点： ①横纵坐标的物理意义； ②电源内阻的求解； ③纵坐标的起点赋值； ④E、r必须是定值。
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
☆变式2
在变式1的情况下，若将电路中的电阻替换为另一个完 全相同的小灯泡，电路如图所示。其他条件不变，则 此时电源内部的发热功率为________W。
U 2.25 2.25I
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
13
◇总结提高，渐入佳境
☆ 公式法和图像法都可以求解闭合电路问题，当连 入电路导体的U-I曲线非线性时，宜采用图像法求解。
11
◇层层分析，剥茧抽丝
☆变式1
如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U－I 关系曲线。如果将该小灯泡和阻值为18 Ω的定值电阻串 联后接到电动势为4.5 V，内电阻为4.5 Ω的电源上，则 小灯泡消耗的电功率为_____W。
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
12
◇层层分析，剥茧抽丝
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
6
◇层层分析，剥茧抽丝
☆变式1
如图所示电路，电源内阻不可忽略，R1=10Ω，R2=8Ω。 当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V；当电键扳到位
置2时，电压表示数可能是( )
A.2.2V
B.1.9V
C.1.7V
D.1.4V
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
15
◇总结提高，渐入佳境
☆小试身手
如图所示为一灯泡的伏安特性曲线，参考这条 曲线回答下列问题： ⑵把两个这样的小灯泡按如图所示方式连接。 电源的电动势为3.0V、内阻为1.0Ω，其中R1、 R2的电阻分别为3Ω和6Ω。当电键闭合时，求电 阻R1的发热功率。
☆ 当连入电路的导体有定值电阻时，可以把该导体看 做电源的等效内阻，采用等效电路来求解。
☆ 在用约束条件法求解闭合电路问题时，一定要弄清 楚U、I的物理意义。
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
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◇总结提高，渐入佳境
☆小试身手
如图所示为一灯泡的伏安特性 曲线，参考这条曲线回答下列 问题： ⑴若把三个这样的灯泡串联后， 接到电动势为3.0V、内阻不计 的电源上，求每个灯泡的电阻。
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
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◇总结提高，渐入佳境
☆小试身手
本题可采用约束条件法。 设小灯泡两端的电压为U， 通过小灯泡的电流为I，则 约束条件为 U 3 6I 。由 图像可知：通过小灯泡的 电流为0.31A。
则R1的发热功率为： P 0.412 3W 0.50W
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电 源两端的电压为多少？
1.公式法 闭合电路的电流 I E 1A
Rr
路端电压
U IR 4V
◇层层分析，剥茧抽丝
『母题1』电源的电动势为4.5V，内电阻为
0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电 源两端的电压为多少？
图像法 在同一坐标系中 分别作出电源 的 U-I 图 线 和 电 阻 的 U-I 图 线 ， 两图线的交点 即是所求的电 压和电流。
7
◇层层分析，剥茧抽丝
☆变式2
某种小灯泡的U-I曲线如右图所示。现在把该灯泡分 别直接和两个电源相连，电源的电动势和内阻分别为 4.0V、10Ω，2.4V、4Ω。试判断哪种情况下的灯泡亮 些？
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
8
◇层层分析，剥茧抽丝
『母题2』如图。电源的电动势为6.0V，内电
阻为1.0Ω，R0的阻值为3.0Ω，R的阻值为 8.0Ω，求电阻R消耗的电功率。
公式法 闭合电路的电流 I E 0.5A
R R0 r
电阻R消耗的电功率 P I 2 R 2W
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
9
◇层层分析，剥茧抽丝
『母题2』如图。电源的电动势为6.0V，内电
阻为1.0Ω，R0的阻值为3.0Ω，R的阻值为 8.0Ω，求电阻R消耗的电功率。
阻为1.0Ω，R0的阻值为3.0Ω，R的阻值为 8.0Ω，求电阻R消耗的电功率。
图像法 ⑵约束条件法 设电阻R两端的电压为U，通过的 电流为I，可知 U IR 8I ; 另外，由闭合电路欧姆定率得
E U I (R0 r) ，即U 4I 6。 作出图像即可求解。
2020年3月28日星期六3时53 分16秒
图像法 ⑴电路等效法 在 U-I 图 像 中 分 别 作 出 等 效 电 源和电阻R的U-I曲线，两条曲 线的交点坐标的乘积便是电阻 R消耗的电功率，也是等效电 源的输出功率。由图可得电功 率为2W。
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◇层层分析，剥茧抽丝
『母题2』如图。电源的电动势为6.0V，内电
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◇复习旧知，温故知新
☆电源的输出功率和外电阻的关系曲线
注意点： ①明确横纵坐标的物理意义；
②当R越接近r，电源的输出 功率越接近 E 2 ；
4r
③当P< E 2 时，电源的输出功 率有两个4值r ，且 R1R2 r2。
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◇层层分析，剥茧抽丝
『母题1』电源的电动势为4.5V，内电阻为
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扎实功底，自有荷香能入卷 多思善问，何愁妙