新课标人教版3-1选修三2.7《闭合电路的欧姆定律》WORD教案2
高中物理教案选修3-1 27闭合电路欧姆定律
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1主备人：赵兴泉学科长审查签名：2.7闭合电路的欧姆定律（一）内容及解析1、内容：本节主要介绍闭合欧姆定律的基本知识。
2、解析：这一节概念初中学过，要进行复习，讲述的重点内容是闭合欧姆定律的应用。
测量电动势的方法，这一节内容概念多公式变化复杂，要加强对这一节的练习。
（二）目标及其解析1. 知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压；从能量转化的角度理解电动势的物理意义.2.明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.3.熟练应用闭合电路欧姆定律的表达式，知道其适用条件思考题1.闭合电路欧姆定律的适用条件是什么？思考题2.路端电压与电流的关系式是什么？思考题3.电源电动势是否因外部条件的变化而变化？解析：闭合电路包括内、外电路，要考虑路端电压随外电阻的变化，知道测量电动势和内阻的方法，会计算有关电路问题。
（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，前面知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易用初中知识来解答具体问题容易出现错误。
2、测量电动势的方法有好几种，要根据题中所给条件选择测量方法。
3、计算电动势和内阻要注意用方程组求解。
（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对前面所学电路知识进行复习，反复比较电路。
（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→闭合欧姆定律→求解电动势和内阻→测量电动势和内阻→电路中电压表和电流表的变化→练习、小结2、教学情景问题1最简单的电路由几部分组成？设计意图：知道电路的组成，内电路和外电路问题2用电器中有持续电流的条件是什么？设计意图：电路中有电源问题3在实验室中常用的电源有哪些？设计意图：知道电源的种类问题4电动势是如何定义的？设计意图：知道电动势的意义问题5闭合电路的欧姆定律是如何表述的？设计意图：知道闭合电路欧姆定律的内容例题1.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（见图）.分析：电源两端的电压就是路端电压，由于外电路仅一个电阻，因此也就是这个电阻两端的电压.可由部分电路欧姆定律先算出电流，再由全电路欧姆定律算出内电阻.解：通过电阻R的电流为由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得电源内电阻由于电动势等于内、外电路上电压之和，而通过内、外电路的电流又处处相同，因此也可以根据串联分压的关系得【变式】课本144页练习四弟（1）题.例题2.把电阻R1接到内电阻等于1Ω的电源两端，测得电源两端电压为3V.如果在电阻R1上串联一个R2=6Ω的电阻，再接到电源两端，测得电源两端电压为4V.求电阻R1的阻值.分析：两次在电源两端测得的都是路端电压，将两次所得结果代入闭合电路的欧姆定律，可得两个联立方程，解此联立方程即得R1的大小.解：设电源电动势为E，内阻为r.根据闭合电路欧姆定律可知，前、后两次的路端电压分别为即R12＋7R1-18=0，取合理值得R1=2Ω（另一解R1'=-9Ω舍去）.【变式】课本144页练习四弟（4）题.设计意图：应用欧姆定律进行计算（六）、目标检测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，实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量2．关于电动势，下列说法中正确的是（）A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向D．电动势是矢量3.如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为（）A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数增大，电压表示数减小C．两表示数均增大D．两表示数均减小设计意图：检测目标完成情况A组题：1、一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为（）A．外电路断开时，路端电压是1．5VB．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1．5J的化学能C．外电路闭合时，1s内它能使1．5C的电量通过导线的某一截面D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得1．5J电能2. 在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（）A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量设计意图：对学生进行基础知识练习B组题1. 图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大2．在图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略.已知定值电阻R1＝10Ω，R2＝8Ω.当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V.则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为（）A．2．2V B．1．9V C．1．6V D．1．3V3．在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（）A．A灯和B灯都变亮B．A灯、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮4．如图4所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为（）A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数增大，电压表示数减小C．两表示数均增大D．两表示数均减小设计意图：提高学生对基础知识的学习，加强对库仑定律的巩固C组题1. 如图所示，R1=R2＝R3＝R，电源内阻不计，电流表、电压表均理想.两表的示数分别为0．3A、2V，则电源电动势为______V，R=______Ω.若将两表的位置互换，则电压表示数为______V，电流表示数为______A.2. 有“200V40W”灯泡400盏，并联于电源两端，这时路端电压U1=150V，当关掉200盏，则路端电压升为U2=175V试求：（1）电源电动势，内阻多大？（2）前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大？（3）若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯？设计意图：使部分学生有拓展的空间教学反思：学生对这一节内感到很难，测量种类多，公式变化复杂，计算难度大，学生的学习能力有限，要适当控制题目的难度。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：闭合电路的欧姆定律
闭合电路欧姆定律》教学设计高二年级物理组张小冲一、教学目标（一）知识与技能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。
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．理解路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、计算有关问题。
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．通过路端电压与外电阻的关系实验探究，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。
2．通过研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力。
3．通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学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1．通过演示实验和探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。
2．通过分析路端电压与电流（外电阻）的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。
3．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。
二、教学重点1．闭合电路欧姆定律。
2．路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图象表示。
三、教学难点1．电动势的概念。
2．路端电压与电流（外电阻）关系。
四、教学思路《闭合电路欧姆定律》一节是高二物理教材中学生感到较为难以理解的部分，难点在于对电动势的物理意义的理解，这是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。
首先，先让学生感受生活中的一些电源，初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置，让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压，为引入电动势的概念作铺垫。
其次，介绍闭合电路的组成，在内外电路上都有电势降落，利用类比动画讲解电源内部负极到正极电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，接着再推导出闭合电路欧姆定律。
再次，讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。
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？
高中物理 2.7 闭合电路的欧姆定律教案 新人教版选修3-1
高中物理 2.7 闭合电路的欧姆定律新人教版选修3-11、部分电路的欧姆定律的内容？2、电场力做功如何计算？1、闭合电路欧姆定律：（1）什么是外电路和内电路？（2）在外电路和内电路中，沿着电流的方向，电势分别怎样变化？（3）整个闭合回路中各个部分的能量转化情况是怎样的？(4)电动势、内电压、外电压三者之间的关系?(5)定律内容和表达式2、路端电压与负载的关系（1）通过闭合电路欧姆定律讨论当电流减小时，路端电压怎样变化？（2）两种特殊情况：当外电路断开时，R= ，Ir= ，U外= ，此为直接测量电动势的依据。
当外电路短路时，R=0，I= （称为短路电流），U外=（3）U与I的关系图像（见教材62页的思考与讨论）1、有关电动势的说法中正确的是（）A、电源的电动势等于内、外电路电势降落之和B、电源提供的电能越多，电源的电动势越大C、当外电路断开时，电源路端电压与电源电动势相等D、当电路中通过1库仑电量时，电源消耗的其它形式的能地数值等于电源电动势的值2、一个闭合电路，是由电源供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是（）A、当外电阻增大时，路端电压增大B、当外电阻减小时，路端电压增大C、当外电阻减小时，电路中的电流减小D、电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越小3、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 ，求电源的电动势和内阻。
用电压表分别测量新干电池和旧干电池两极的电压，你有什么发现？若将新干电池和旧干电池分别对同一规格的小灯泡供电，灯泡的亮度有何不同？怎样解释这一现象？探究一、闭合电路的欧姆定律什么是闭合电路？什么是闭合电路的外电路和内电路？在外电路和内电路中，沿着电流的方向，电势分别怎样变化？闭合电路欧姆定律的推导过程：4、什么是路端电压？如何理解“电动势等于内外电路电势降落之和”这句话？探究二、路端电压与负载的关系1、通过演示实验观察路端电压怎样随负载的变化而变化？电阻增大时，电流 ；路端电压电阻减小时，电流 ；路端电压2、用闭合电路欧姆定律的表达式如何解释实验结果？当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____当外电路短路时，R=0， I=_____,U=_____3、思考：在一些供电不太好的地区，傍晚用电多得时候，灯光发暗，而当夜深人静得时候，灯光特别明亮。
高中物理 第二章 7 闭合电路的欧姆定律教案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教案
闭合电路的欧姆定律
R ↑→P ↓，R →∞时，P ＝0。
R ↓→P ↑，R →0时，P m ＝E
2
r 。
(4)外电路消耗的电功率
外电路上消耗的电功率，又称之为电源的输出功率。
P ＝U 外I 定性分析 I ＝E R ＋r
U 外＝E －Ir ＝RE
R ＋r
从这两个式子可知，R 很大或R 很小时，电源的输出功率均不是最大。
定量分析
P 外＝U 外I ＝RE 2
(R ＋r)2＝E 2(R －r)
2
R
＋4r 所以，当R ＝r 时，电源的输出功率为最大，P 外max ＝E
2
4r 。
图象表述：
从P －R 图象中可知，当电源的输出功率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻R 1、R 2时电源的输出功率相等。
可以证明，R 1、R 2和r 必须满足：r ＝R 1R 2。
(5)内电路消耗的电功率
内电路消耗的电功率是指电源内电阻发热的功率。
P 内＝U 内I ＝rE
2
(R ＋r)2
R ↑→P 内↓，R ↓→P 内↑。
(6)电源的效率。
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2.7 闭合电路的欧姆定律【学习目标】1. 知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2．理解闭合电路的欧姆定律，并能熟练应用其解决有关的电路问题。
【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【预习自学】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.物理情景：电源电动势为E ，内电阻r ，外电阻为R ，当电键闭合后，电路电流为I 。
①在t 时间内外电路中电流做功产生的热为：Q 外=②在t 时间内内电路中电流做功产生的热为：Q 内=③电池化学反应层在t 时间内非静电力做的功W=④根据能量守恒定律可得:.闭合电路的欧姆定律：① 内容： ②数学表达式：③适用条件：④其它表示形式： ，各量的物理意义： 。
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。
【合作探究】〖问题〗1. 问题:对给定的电源，E 、r 均为定值，外电阻变化时，路端电压U 如何变化？2. 用课本61页图2.7-3探讨路端电压随外电阻变化的规律。
①实验结论： 。
②用闭合电路的欧姆定律如何解释？ 。
③讨论两种情况：a ：断路的特征： 。
b ：短路的特征： 。
一、闭合电路欧姆定律1.表达式 适用于外电路为纯电阻的闭合回路 r R E I Ir IR E +=+= IRU =外2.说明：a. 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压.b. 是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压. 二、路端电压跟负载的关系1.路端电压 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２、两个特例a.外电路断路时 R →∞， I=0， U 内=0， U 外=Ｅb.外电路短路时 R →0， I=Ｅ/r ， U 内=Ｅ， U=0三、U —I 关系图象：由 U 是I 的一次函图象的物理意义① 在纵轴上的截距表示电源的电动势E ．② 在横轴上的截距表示电源的短路电流 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．四、闭合电路中的功率1．电源提供的功率（电源功率） 2．电源的输出功率（外电路得到的功率） 3．电源内阻上的热功率 4．闭合电路中的能量转化电源提供电能=外电路消耗的能量+内电路消耗的电能5．电源的工作效率对纯电阻电路,电源的效率为: 结论：电源的效率随外电阻的增大而增大求证：电源的功率最大时，其效率只有50℅。
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．。
人教版高中物理选修3-1 2.7 闭合电路欧姆定律 教案
讨论思考老师提出问题，并动手推导出闭合电路中的电流与那些因素有关。
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3、闭合电路欧姆定律知识梳理
（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）公式：
（3）适用范围：外电路是纯电阻电路.
（4）说明
学生整理笔记
PPT展示
4、闭合回路的电流方向及电势变化
教师利用多媒体课件、Flash动画播放等信息化设备辅助教学，有效激发学生的学习兴趣，优化课堂组织结构，引导学生经历探究讨论推导“闭合电路欧姆定律”的过程，即提出问题---交流反馈---分析归纳---得出结论---实践应用。学生在教师的指导下主动思考、主动探索、亲身体验，激发了学生的求知欲，提高学生的科学素养和信息素养。
思考讨论：外电路和内电路中的电流流向和电势变化情况如何？并用Flash演示帮助学生理解
学生分组思考讨论，并回答相关问题。
PPT展示和Flash动画演示
5、路端电压跟负载的关系
思考讨论：
（1）电压表测什么电压？
（2）滑动变阻器划片向左运动时电压变示数怎么变？
（提示：滑动变阻器充当外电路的负载）
学生分组思考讨论，并回答相关问题。
（1）在时间t内外电路中有多少电能转化为内能？
（2）内电路也有电阻r，当电流通过内电路时电源时，在时间t内非静电力做多少功？
（4）以上各能量之间有什么关系？
根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。
EIt=I2Rt+I2rt
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。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：2.7 闭合电路的欧姆定律
教学设计整体设计教学目标 (一)知识与技能1．能够推导出闭合电路的欧姆定律及其公式，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。
(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。
2．通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学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学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
教学重点难点 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。
难点：路端电压与负载的关系。
教学活动 (一)引入新课教师：前边我们知道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。
只有用导线将电源、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？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。
(二)进行新课1．闭合电路欧姆定律教师：(投影)教材图(如图所示)闭合电路由内电路和外电路组成教师：闭合电路是由哪几部分组成的？学生：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？学生：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，从高电势向低电势移动。
教师：在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生(代表)：沿电流方向电势升高。
因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师：这个同学说得确切吗？学生讨论：如果电源是一节干电池，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。
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-最新学习文档
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U-I图像，认识E和r对U-I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U-I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。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第二章2 7 闭合电路的欧姆定律 教案
第二章 恒定电流2.4 串并联电路【教学目标】1、了解串并联电路中电压、电流、电阻的关系。
2、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。
重点： 1、串、并联电路的规律2、知道常用的电压表和电流表的改装难点： 电压表和电流表都是由小量程的电流表改装【自主预习】一。
串联和并联如图1所示，把几个导体 ，接入电路，这样的连接方式叫做串联。
如图2所示，把几个导体的一端 ，另一端也 ，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫并联二、串联电路和并联电路的电流 串联电路各处的电流 ，即 。
并联电路的总电流等于 ，即。
三、串联电路和并联电路的电压串联电路两端的总电压等于 。
并联电路的总电压与 ，则 。
四、串联电路和并联电路的电阻串联电路的总电阻等于 ，关系式为 。
并联电路总电阻的倒数等于 ，关系式为 。
五、电流计1、作用：2. 三个主要参数： 、 、3.电路图符号：【典型例题】一、基本电路处理【例1】．如图2－4－9所示，R 1＝4 Ω，R 2＝R 3＝2 Ω，R 4＝4 Ω，R 5＝6 Ω，求A 、B 间的等效电阻．【例2】如图2所示三个完全相同的电阻R 1＝R 2＝R 3，接在电路中，则它们的电压之比为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶2C ．1∶4∶4D ．2∶1∶1图1 图2二、电表的改装【例3】一电流表G，内阻为R＝10 Ω，满偏电流是15 ，把它改装成量程为9 V的电压表，则连接电阻的阻值为多大？【例4】如图所示，有一个表头G，满偏电流＝500 ，内阻＝200Ω，用它改装为有1 A和10A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？【例5】如果图2－4－8中电流表的内阻是100 Ω，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？【课后练习】1.如图2－4－7所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，滑动触头C时，电路的总电阻发生变化，以下情况正确的是( )A．C向左滑动，总电阻变小B．C向右滑动，总电阻变小C．C滑动到最左端时，总电阻为R0D．C滑动到最右端时，总电阻为零2．把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是( )A．改装的原理是串联电阻有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变3．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5 V和10 V的电压表，串联后测量12 V的电压，则( )A．两表的电压示数相同，均为6 V[来源]B．两表头的指针的偏角相同C．两表头的指针的偏角不相同D．两表的电压示数不同4．如图6所示，电压U不变，闭合开关S，先调节电阻箱R的电阻值到R1，使电流计指针转到满刻度，再把R调节到R2，使电流表的指针转到满刻度的，电流表的内阻等于( ) R1 B．2R2－R1A．RC．R2－3R1 D．2R2－3R15.两只定值电阻R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压，电路连接如图7所示，电源输出电压U＝12 V不变，先用电压表与R1并联，电压表示数为U1，再用电压表与R2并联，电压表示数为U2，则下列说法正确的是( )A．U1一定为3.0 VB．U2一定小于9.0 VC．U1与U2之和一定为12 VD．U1与U2之和小于12 V6.在图8所示的串联电路中，通过电阻R1的电流I1满足关系式( )A．I1＝ B．I1＝C．I1＝ D．I1＝7．一同学将变阻器与一只6 V,6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图9所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )A．变暗 B．变亮C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡8.．如图10所示是两个电阻R1、R2的I－U图线，将两电阻R1、R2并联后的电阻为R，则电阻R的U－I图象在图中( )A．区域Ⅰ B．区域ⅡC．区域Ⅲ D．不能确定9.一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是多少？如果用改装后的电压表测量某一电路，电压表示数如图11所示．此时的电压是多少？10．如图13所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，安培表示数的最小值为多少？答案：例1.答案 3 Ω解析R2、R3串联，如果等效一个电阻R23，则R23＝R2＋R3＝4 Ω23与R4并联，设它们的等效电阻为R234，则R234＝＝2 Ω，此时R1与R234串联，设它们的等效电阻为R0，则R0＝R1＋R234＝6 Ω5与R0并联，它们的等效电阻就是A、B间的电阻值，则＝＝3 Ω.例2．答案 D例3. 答案590 Ω解析把电流表G改装成量程为9 V的电压表，需串联的电阻R＝＝Ω＝590 Ω.例4.解析：当公共端与1 A端接入电路时，量程为I1＝1 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2＝10 A。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：闭合电路的欧姆定律
《闭合电路欧姆定律》教学设计一、教学目标（一）知识与技能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。
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．理解路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、计算有关问题。
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．通过路端电压与外电阻的关系实验探究，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。
2．通过研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力。
3．通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学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1．通过演示实验和探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。
2．通过分析路端电压与电流（外电阻）的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。
3．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。
二、教学重点1．闭合电路欧姆定律。
2．路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图象表示。
三、教学难点1．电动势的概念。
2．路端电压与电流（外电阻）关系。
四、教学思路《闭合电路欧姆定律》一节是高二物理教材中学生感到较为难以理解的部分，难点在于对电动势的物理意义的理解，这是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。
首先，先让学生感受生活中的一些电源，初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置，让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压，为引入电动势的概念作铺垫。
其次，介绍闭合电路的组成，在内外电路上都有电势降落，利用类比动画讲解电源内部负极到正极电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，接着再推导出闭合电路欧姆定律。
再次，讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。
选修3-1-2.7闭合电路的欧姆定律教案(讲义)有答案
2.7《闭合电路的欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一：闭合电路欧姆定律的相关问题1．闭合电路欧姆定律的推导设一个闭合电路中，电源电动势为E，内阻为r，内电路电压为U内，外电路电阻为R ，路端电压为U外，电路电流为I，则E＝U内＋U外①根据欧姆定律知：U外＝IR②U内＝Ir③由①②③式解得I＝E R＋r可见，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，这就是闭合电路的欧姆定律．(1)闭合电路的欧姆定律表达式：I＝ER＋r.闭合电路的欧姆定律变形式：E＝IR＋Ir或E＝U外＋Ir或U外＝E－Ir.E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．E＝U外＋Ir或U外＝E－Ir既适用于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．(2)用电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以U外<E.(3)当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U内＝0，故此时E＝U外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压．这提供了测E的一种方法．2．路端电压U外与外电阻R之间的关系对一定电源、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)：当外电路断开时，R＝∞，Ir＝0，U＝E，此为直接测量法测电动势的依据．当外电路短路时，R＝0，I＝Er(称为短路电流)，U外＝0.由于通常的电源内阻很小，短路时会形成很大的电流．这就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因．3．路端电压与电流的关系图象(1)由U＝E－Ir可知，U—I图象是一条斜向下的直线，如图2－7－3所示．图2－7－3(2)纵轴的截距等于电源的电动势E；横轴的截距等于外电路短路时的电流I0＝E r .(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻．即r ＝E I 0＝ΔU ΔI＝tan θ ；θ越大，表明电源的内阻越大． 学点二： 解答闭合电路问题的一般步骤首先要认清外电路上各元件的串、并联关系，必要时应进行电路变换，画出等效电路图． 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 ＝ER ＋r )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 .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.二、【探索与分析】1．内外电路电势如何升降？在理解课本图的基础上，我们还可以把电源看成等效的两部分即无内阻理想电源和电阻r 的串联，则闭合电路内外电路的电势升、降如图2－7－4所示．图2－7－4从电源正极开始，沿电流流向，先经过电阻r ，电势降低Ir ，再经过外电路电阻R ，电势又降低IR ；由电源的负极到正极非静电力作用，使电势又升高E ，电源正负极的电势用φ1、φ2表示，对整个过程有φ1－Ir －IR ＝φ2，即φ1－φ2＝Ir ＋IR ，亦即E ＝U 内＋U 外．2．内外电路功率、电源输出功率、电源效率怎样区别？(1)各部分功率关系分析由EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt 知，EI ＝I 2R ＋I 2r ；其中EI 为电源的总功率，I 2r 为电源内耗功率，I 2R 为外电路消耗功率，也是电源的输出功率．(2)电源输出功率特点P 出＝UI ＝I 2R ＝E 2(r ＋R )2R ＝E 2R (R －r )2＋4Rr ＝E 2(R －r )2R＋4r ，由此式可看出，当R ＝r 时，P 出有最大值，即P m ＝E 24R ＝E 24r . 由图2－7－5可以看出图2－7－5①当R ＝r 时，输出功率最大，P 出＝E 24r. ②当R <r 时，若R 增大，P 出增大，当R >r 时，若R 增大，则P 出减小．③除R ＝r 外，图象上总有两点输出功率P 出相等，如图中R 1与R 2，则由(ER 1＋r )2·R 1＝(E R 2＋r )2·R 2 整理得：R 1R 2＝r 2.(3)电源的效率①定义：输出功率跟电路消耗的总功率的比值，即η＝UI EI ＝U E .②如果外电路为纯电阻电路，则η＝U E ＝IR I (R ＋r )＝R R ＋r ＝11＋r R，所以外电路电阻越大，电源效率越高．③当电源输出功率最大时，R ＝r ，η＝50%.三、闭合电路欧姆定律的应用【例1】 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．答案 1 Ω 解析 通过电阻R 的电流为I ＝U R ＝1.89A ＝0.2 A 由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir ，得电源内阻r ＝E －U I ＝2－1.80.2Ω＝1 Ω. 四、电路的动态分析【例2】 如图所示，A 、B 、C 三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头P 向下滑动时，三只电灯亮度的变化是( )A ．A 、B 、C 都变亮B ．A 、B 变亮，C 变暗C ．A 、C 变亮，B 变暗D ．A 变亮，B 、C 变暗答案 B 解析 滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值R 减小，所以电路总阻值R 总减小，由闭合电路欧姆定律知总电流(I 总＝ER 总＋r )变大，通过A 的电流增大，A 两端的电压U A 增大，故A 变亮；由于I 总变大，所以内阻上的电压(U 内＝I 总r )变大，所以C 上的电压(U C ＝E －U A －U 内)变小，通过C 的电流I C 变小，所以C 变暗；由于I 总变大，I C 变小，所以通过B 的电流(I B ＝I 总－I C )一定增大，B 灯变亮，选B.基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判知R 总的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判知I 总和U 路端的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律判知各分量的变化情况. 自学检测：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，无法确定答案 B 解析 根据W ＝qU ＝3 J ，而W 为内阻r 和外电阻R 上产生的热量之和，故R 上产生的热量小于3 J.2．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答案 ABC 解析 由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，选项C 正确．此时电源的内电压越大，路端电压越低，选项B 正确．流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A 正确，选项D 错．3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V答案 D 解析 电池板开路电压等于电动势E ＝800 mV.短路时I ＝E r 求得内阻r ＝20 Ω.再由欧姆定律或电压分配关系，可得外接20 Ω电阻时的路端电压为0.40 V.4．如图所示，电源的电动势E ＝24 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R ＝2 Ω，M 为直流电动机，其电阻r ′＝1 Ω，电动机正常工作时，其两端所接电压表读数为U V ＝21 V ，求电动机转变机械能的功率是多大？答案 20 W 解析 由闭合电路欧姆定律可得：E ＝U V ＋I (R ＋r )则I ＝E －U V R ＋r ＝24－212＋1A ＝1 A 由能量守恒可知电动机输出的机械功率为P 机＝IU V －I 2r ′＝(1×21－12×1) W＝20 W 典型例题：题型一 电路的动态分析如图所示的电路，闭合开关S ，滑动变阻器滑片P 向左移动，下列结论正确的是( )A ．电流表读数变小，电压表读数变大B ．小灯泡L 变亮C ．电容器C 上电荷量减小D ．以上说法都不对思维步步高 当滑片向左滑动时，电路中的总电阻怎样变化？总电流怎么变化？路端电压怎样变化？电流表和电压表分别是测量哪个电路的电流和哪个电阻两端的电压？电容器上的电压和哪个电阻的电压相等？解析 当滑片向左滑动时，电路中的总电阻变大，总电流减小，路端电压变大．所以电流表的示数减小，电压表的示数增大．小灯泡的电流是干路电流，灯泡变暗．电容器上的电压是路端电压，路端电压增大，电容器上所带的电荷量增加．答案 A拓展探究 电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表读数减小D ．电压表读数减小，电流表读数增大答案 A 解析 设滑动变阻器的触头上部分电阻为x ，则电路的总电阻为R 总＝r ＋R 1＋x ·R 2x ＋R 2，滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，并联支路电阻x 增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项A 正确．方法总结电路的动态分析的常规思路：①根据其中一个电阻的变化找出电路中总电阻的变化，其中断路相当于电阻无穷大，短路相当于电阻等于零．②根据闭合电路欧姆定律找出电流和路端电压的变化情况．③找出电压表、电流表测量的哪一部分的电流和电压．④分析出各个支路的电流和电压的变化情况.题型二 含源电路的功率和效率如图所示电路中，定值电阻R 2＝r (r 为电源内阻)，滑动变阻器的最大阻值为R 1且R 1≫R 2＋r ，在滑动变阻器的滑片P 由左端a 向右滑动的过程中，以下说法正确的是( )A ．电源的输出功率变小B ．R 2消耗的功率先变大后变小C ．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D．以上说法都不对思维步步高滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻怎么变化？电路中的电流怎么变化？通过电源的电流和通过电阻R2的电流怎么变化？考虑滑动变阻器上的功率消耗时怎样处理R2?解析滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻变小，电路中的电流变大，通过电源的电流和通过电阻R2的电流都变大，这两个电阻是定值电阻，消耗的功率变大，在滑动的过程中内阻始终小于外电阻，所以电源的输出功率增大．考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R2看成电源的一部分．当滑动变阻器的阻值等于2r时，消耗的功率最大．答案 C 拓展探究如图所示，U—I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是( )A．在b点时，电源有最大输出功率B．在b点时，电源的总功率最大C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小答案AD方法总结含源电路的功率和效率问题：①电源内阻消耗的功率与干路电流有关，干路电流越大，消耗的功率越大．②电源的输出功率的最大值出现在外电阻和内阻相等时，可把定值电阻等效为电源的内电路，此时电动势不变，内阻为原内阻和该电阻的串联值.课堂检测：一、选择题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，路端电压也增大答案 D2．某电池当外电路断开时，路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V，则可以判定该电池的电动势E和内阻r分别为( )A．E＝2.4 V，r＝1 ΩB．E＝3 V，r＝2 ΩC．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω答案 B3.法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应，共同获得2007年诺贝尔物理学奖．所谓“巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象，物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用，他们的探究如下：为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图所示，其是磁报警装置一部分电路示意图，其中R B是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将( )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变大答案 C 解析当R B处出现断针时，R B减小，R总减小，I总增大，I总r增大，U ab＝E－I 总r将减小；由于I总增大，所以R1分压增大，U R1＋U RB＝U ab，可得U RB减小，I R3减小，由I R3＋I＝I总，可得I增大．4.如图所示是研究内、外电压的实验装置，“＋”、“－”是电池的两极，A、B是位于两极内侧的探针，电压表V、V′分别接在电池的两极和两探针上，R是滑动变阻器，P是它的滑动触头，下述中错误．．的是( )A．P向右滑动时V的示数增大B．P向右滑动时V′的示数减小C．电压表V′跟A端相连的接线柱应是“＋”接线柱D．电压表V′跟B端相连的接线柱应是“＋”接线柱答案 C 解析P向右滑动时，变阻器有效电阻变大，总电流变小，内电压U′＝Ir 变小，路端电压U变大，故A、B正确．在内电路中电流是从B经电解液流向A，φB>φA，电压表V′跟B端相连的接线柱是“＋”接线柱，跟A端相连的接线柱是“－”接线柱，故C错误，D正确．5．如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测量某线路中电阻R两端a、b 间的电压时，读数依次为12.7 V和12.3 V，则( )A．a、b间的实际电压略大于12.7 VB．a、b间的实际电压略小于12.3 VC．电压表V1的内阻大于V2的内阻D．电压表V1的内阻小于V2的内阻答案AC 解析并联电压表使电路电阻减小，电流增大，故a、b两端电压比实际电压要小，且电压表内阻越大，测量值越大，越接近实际电压．6．如图所示，E为电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小答案 B 解析滑动触点由a向b移动时，R2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，则内电压增大，路端电压减小，故U减小；总电流增大，R3两端电压也增大，所以并联电压减小，故I1减小，I2增大．7．如图所示电路中，电源电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以( )A．增大R1B．减小R1C．增大R2D．减小R2答案AD解析电容器相当于断路，电路实际上是R和R2并联后再和R1串联．当R1增大，R总增大，I总减小，R分配电流减小，灯泡变暗；当R2增大，R总增大，I总减小，U增大，U R1减小，所以U R＝(U－U R1)增大，灯泡变亮．二、计算实验题8．如图所示的电路中，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．答案 2 V解析当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U＝E－Ir，即E＝1.6＋0.4r①当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U′＝E－I′r，即E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r②由①②得：E＝2 V，r＝1 Ω9．如图所示，电解槽A和电炉B并联接到电源上，电源内阻r＝1 Ω，电炉电阻R＝19 Ω，电解槽电阻r＝0.5 Ω，当S1闭合、S2断开时，电炉消耗的功率为648 W；S1、S2都闭合时，电炉消耗的功率475 W．(电炉电阻不变)，试求：(1)电源电动势．(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小．(3)S1、S2都闭合时，电解槽电能转化成化学能的功率．答案(1)120 V (2)20 A (3)1 900 W解析（1）S1闭合，S2断开时，电炉功率P1＝I2R，所以I＝P1R＝64819A，电源电动势E ＝I (R ＋r )＝120 V.(2)S 1、S 2都闭合时，电炉功率P 2＝I 2R R 所以I R ＝P 2R ＝47519 A ＝5 A 路端电压U ＝I R ·R ＝19×5 V＝95 V 通过电源的电流I ＝E －U r ＝120－951A ＝25 A 电解槽中电流I A ＝I －I R ＝20 A(3)电解槽消耗电功率P A ＝I A U ＝20×95 W＝1 900 W10.如图所示的电路，外电路电阻皆为R ，电源内阻为R 4，当S 断开时，在电容器极板间放一个质量为m ，带电荷量q 的电荷恰能静止，在S 闭合时，电容器极板间放一个质量仍为m ，带电荷量为q ′的电荷，恰能静止，请探究分析q 和q ′应有什么关系．答案 见解析 解析 设电动势为E ，电容器板间距离为d ，则当S 断开时I ＝E R 4＋R ＝4E 5R ，所以U C ＝U R ＝IR ＝4E 5 由电荷静止，可由受力平衡得U C dq ＝mg整理可得：q ＝5mgd 4E① 当S 闭合时，I ＝E R 4＋R ·3R R ＋3R ＝E R U C ′＝I 4R ＝E 4R R ＝E4由电荷受力平衡得U C ′d q ′＝mg ，整理可得q ′＝4mgd E② 由①②可得q q ′＝516.。
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1. 表达式
E = IR lr
U 外二 IR
适用于外电路为纯电阻的闭合回路
2.7闭合电路的欧姆定律
【学习目标】
1. 知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2 •理解闭合电路的欧姆定律，并能 熟练应用其解决有关的电路问题 【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 【预习自学】
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. 物理情景：电源电动势为 E ,内电阻r ，外电阻为
① 在t 时间内外电路中电流做功产生的热为： ② 在t 时间内内电路中电流做功产生的热为： ③ 电池化学反应层在t 时间内非静电力做的功 ④ 根据能量守恒定律可得：
.闭合电路的欧姆定律：
① 内容： ② 数学表达式： ③ 适用条件： ④ 其它表示形式：
，各量的物理意义：
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。
【合作探究】
1问题〗1.问题：对给定的电源，E 、r 均为定值，外电阻变化时，路端电压
U 如何变化?
①
实 验
结
论：。
②
用
闭
合
电
路
的 欧
姆
定 律
如
何
解 释？。
③
讨
论
两
种
情 况
: a
:
断
路
的
特
征：。
b
:
短
路
的
特
征：。
2. 用课本61页图2.7-3
探讨路端电压随外电阻变化的规
律。
、闭合电路欧姆定律
R,当电键闭合后，电路电流为
I。
0外= Q =
2. 说明：a. 是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端电压 bj 内二Ir
是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压
.
、路端电压跟负载的关系
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
1.路端电压U = E -Ir
R 增大，电流减小，路端电压增
大；
2、两个特例 外电路断路时 外电路短路时
U-1关系图象：
由
图象的物理意义 a. b.
四、 1. 2. 3. 5. R 减小，电流增大，路端电压减小
R TK , 1=0 , U 内=0, U 夕外 = E
R T 0, |= E /r , U 内=E, U=0
U = E - Ir 是I 的一次函
在纵轴上的截距表示电源的电动势
E.
在横轴上的截距表示电源的短路电流 1短=E /r
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.
r =
闭合电路中的功率
电源提供的功率（电源功率）
丘总
=:EI
电源的输出功率（外电路得到的功率） 电源内阻上的热功率 闭合电路中的能量转化
P 外^ = U 外 I
电源提供电能=外电路消耗的能量+内电路消耗的电能 电
源的工作效率
=“ 100%=也 100%
P 总
2
E
对纯电阻电路，电源的效率为：_
I 2R
100
%
|2
（R+r ） °
结论：电源的效率随外电阻的增大而增大 求证：电源的功率最大时，其效率只有 50%。
R
100%
R r
1 100% 1 - R
【实例分析】
【例1】在如图所示的电路中，R 1=10 Q , R 2=20 Q ,滑动变阻器 R 的阻值为0~50 Q ,
当滑动触头P 由a 向b 滑动的过程中，灯泡 L
的亮度变化情况是
的电阻增大，总电阻增大，总电流 1=
-
一减少，灯泡的实际功率 P L
=|2R L 减小，灯泡变
R 总+ r
暗。
综上所述，选项 B 正确。
【例2】如图所示电路中，R=0.8 Q , F 3=6Q ，滑动变阻器的全值电阻 F 2=12 Q,电源电动势 E =6 V ,内阻r =0.2 Q,当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关 表和电压表的读数各是多少？
R 3昱
解析：外电路的总电阻为R=
厶• R =——6 Q +0.8 Q =3.8 Q
R 3+曳 6+6
2
根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为
匚
o
1= - - A=1.5 A
R r 3.8 0.2
即电流表A i 的读数为1.5 A
对于F 2与Fb 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
即电流表 A 的读数为0.75 A 电压表V 测量电源的路端电压，根据 E =U 外+U 内得
U =E- Ir =6 V-1.5 x 0.2 V=5.7 V 即电压表V i 的读数为5.7 V.
【课堂训练】
1.如图所示电路中，当开关 S 闭合时，电流表和电压表读
数的变化是（ ）
A. 两表读数均变大
B. 两表读数均变小
R 2
R
3 2 U=l • R 并=I • ----- =1.5 x 3 V=4.5 V 理 2 V 2的读数为4.5 V 艮的支路，根据部分电路欧姆定律，通过
艮的电流为
R 3 即电压表
对于含有 124 R 2
/2 二 45 A=0.75 A 6
S ,电路中的电流 R 2 ---------
邑
TI ----
C.电流表读数增大，电压表读数减小
D.电流表读数减小，电压表读数增大
2•如图所示的电路中，当S断开时，电源内部消耗的功率与输出功率之比为1:3;当S
闭合时，它们的比为1:1,则下列说法正确的是（）
A.R i：r=1:1
B.R I：R2=2:1
C.两次输出功率之比为1:1
D.S断开与S闭合时输出功率之比为3:4
3.如图所示，直线A为电源的U —I图线，直线B为电阻R的U —I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输
出功率和电路的总功率分别是（）
A.4 W、8 W
B.2 W、4 W
C.4 W、6 W
D.2 W、3 W
4.如下图所示，U=10V,电阻R1=3 Q , R2=2Q , R3=5 Q,电容器的电容求
（1）若电路稳定后，C1、C2的带电量？ 1.6 X 10-5c 1 X 10-5c
2）S断开以后通过R2的电量及R2中电流的方向？
k—
&
'1
&
E r
1 2 3 4 5 5 I/A
C r=4 jiF, C2=1
(F,
R I&。