闭合电路欧姆定律导学案
高中物理基础知识及例题(学案) 闭合电路的欧姆定律
第二节闭合电路的欧姆定律[学习目标] 1.理解电动势的概念,知道电动势是描述非静电力做功本领的物理量.2.了解外电路、内电路,知道电动势等于内、外电路电势降落之和.3.理解闭合电路的欧姆定律,掌握其表达式.4.会分析路端电压与负载的关系.一、闭合电路1.闭合电路的组成(1)______电路:电源外部的电路,其电阻称为________电阻.(2)________电路:电源内部的电路,其电阻称为______电阻.2.电流方向(1)在外电路中,电流由电势____的正极流向电势____的负极.(2)在内电路中,电流由电势____的负极流向电势____的正极.二、电动势1.非静电力:电源提供的把正电荷由负极搬运到正极的力.2.电源:通过非静电力做功,把其他形式的能转化为电能的装置.3.电动势:(1)概念:电动势是描述电源将其他形式的能转化为______的本领的物理量.(2)定义式:E=______.(3)单位:与电势、电压的单位相同,都是______,符号为V.(4)电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的______.三、研究闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路中的电流与电源的________成正比,与________________成反比.2.表达式:I=____________.3.另外两种表达形式:(1)E=U外+__________;(2)E=IR+______.四、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U=________.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________,内电压U内=Ir逐渐________,路端电压U=E-Ir________.(2)当外电阻R减小时,由I=ER+r可知电流I________,内电压U内=Ir逐渐______,路端电压U=E-Ir________.1.判断下列说法的正误.(1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置.()(2)把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化.()(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)对于同一电源,外电路的电阻越大,路端电压就越大.()(5)外电路断路时,电源两端的电压就是电源电动势.()2.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,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.一、电源的电动势导学探究日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5 V”字样,有的标有“3.7 V”字样.(1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把2 C的正电荷从3.7 V手机电池的负极移到正极呢?(2)是不是非静电力做功越多,电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?知识深化对电动势的理解1.E =Wq 是电动势的定义式而不是决定式,E 的大小与W 和q 无关,是由电源自身的性质决定的;电动势不同,表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同.2.电动势与电压不同:电动势是描述电源非静电力做功本领大小的物理量,而电压表示两点电势的差值.当外电路断开时,电动势在数值上等于电源两极间的电压. 例1 (多选)关于电动势E 的说法正确的是( )A .电动势E 的大小,与非静电力所做的功W 的大小成正比,与移送电荷量q 的大小成反比B .电动势E 是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C .电动势E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D .电动势E 的单位与电势差的单位相同,故两者在本质上相同针对训练1 (多选)一组铅蓄电池的电动势为4.8 V ,内阻不为零,以下说法中正确的是( ) A .电路中每通过1 C 电荷量,铅蓄电池能把4.8 J 的化学能转变为电能 B .体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大C .电路中每通过1 C 电荷量,铅蓄电池内部非静电力做功为4.8 JD .该铅蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的强 二、闭合电路的欧姆定律 1.内、外电路中的电势变化如图所示,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)I =ER +r、E =IR +Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路. (2)U 外=E -Ir ,E =U 外+U 内适用于任意的闭合电路.例2 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)的读数分别为1.6 V 和0.4 A ,当S 断开时,它们的示数变为1.7 V 和0.3 A ,则电源的电动势和内阻各为多少?针对训练2(多选)如图所示,当可变电阻R=2 Ω时,理想电压表的示数U=4 V,已知电源的电动势E=6 V,则()A.此时理想电流表的示数是2 AB.此时理想电流表的示数是3 AC.电源的内阻是1 ΩD.电源的内阻是2 Ω三、路端电压与负载的关系导学探究1.在如图所示的电路中,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?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图像.知识深化1.外电阻的两类变化引起的相应变化(1)说明电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时的路端电压.(2)说明 由于电源内阻很小,所以短路时会形成很大的电流,为保护电源,绝对不能把电源两极直接相连接. 2.电源的U -I 图像 (1)函数表达式:U =E -Ir .(2)电源的U -I 图线是一条倾斜的直线,如图所示.(3)当外电路断路时(即R →∞,I =0):纵轴上的截距表示电源的电动势E ;当外电路短路时(R =0,U =0):横轴上的截距表示电源的短路电流I 短=Er .(条件:横、纵坐标均从0开始)(4)图线的斜率:其绝对值为电源的内电阻,即r =E I 短=|ΔUΔI|.例3 (2022·广州市高二期末)如图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E 1=E 2,发生短路时的电流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 例4 (多选)如图所示为某一电源的U -I 图线,由图可知( )A .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针对训练3 (多选)当分别用A 、B 两电源给某电路供电时,其路端电压与电流的关系图线如图所示,则( )A .电源电动势E A =EB B .电源内阻r A =r BC .电源A 的短路电流为0.2 AD .电源B 的短路电流为0.3 A第二节 闭合电路的欧姆定律探究重点 提升素养 一、 导学探究(1)把5 C 的正电荷从1.5 V 干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了7.5 J ,非静电力做功7.5 J .把2 C 的正电荷从3.7 V 手机电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了7.4 J ,非静电力做功7.4 J.(2)不是.非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关.若把相同数量的正电荷从电源的负极移到正极,做功越多,电荷获得的电势能越多,表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大.可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映电源把其他形式的能转化为电能的本领.例1 BC [E =Wq 是电动势的定义式,电动势与W 、q 没有关系,它是由电源本身决定的,是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量.电动势和电势差尽管单位相同,但本质上是不相同的,故选B 、C.]针对训练1 ACD [由W =Eq 可知,电路中每通过1 C 的电荷量时,铅蓄电池将4.8 J 的化学能转化为电能,故A 正确;电池的电动势与电池体积无关,故B 错误;电路中每通过1 C 的电荷量,铅蓄电池内部非静电力做功为W =Eq =4.8 J ,故C 正确;电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领,故D 正确.]例2 2 V 1 Ω解析 当S 闭合时,R 1和R 2并联接入电路,由闭合电路欧姆定律得U 1=E -I 1r 代入数据得E =1.6+0.4r ①当S 断开时,只有R 1接入电路,由闭合电路欧姆定律得U 2=E -I 2r 代入数据得E =1.7+0.3r ② 联立①②得E =2 V ,r =1 Ω.针对训练2 AC [由题图可知电压表测量的是路端电压,电流表测的是通过可变电阻R 的电流,则U =IR ,得I =2 A ,再由闭合电路欧姆定律有E =U +Ir ,将I =2 A 、U =4 V 、E =6 V 代入可得r =1 Ω,故选项A 、C 正确,B 、D 错误.] 三、 导学探究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 图像如图所示.例3 D [由闭合电路欧姆定律得E =U +Ir ,变形得U =E -Ir ,对应图像可知,电源的U -I 图像与纵轴的截距表示电源的电动势E ,斜率表示内阻r ,与横轴的截距为电路中的短路电流,所以由图像可得E 1=E 2,r 1<r 2,I 1>I 2,所以A 、B 、C 错误;当两电源的工作电流变化量相同时,由于2的斜率比1的斜率大,所以电源2的路端电压变化大,所以D 正确.]例4 AD [在电源的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;U -I 图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则r =2-0.86 Ω=0.2 Ω,B 错误;当电路路端电压为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.]针对训练3 BD [由闭合电路欧姆定律得U =E -Ir ,当I =0时,U =E ,由题图可知,E A =2 V ,E B =1.5 V ,E A >E B ,故A 错误;U -I 图线斜率的绝对值表示电源的内阻.两图线平行,说明电源的内阻相等,即r A =r B ,故B 正确;电源A 的短路电流为I A =E A r A =22-10.2A =0.4A ,故C 错误;电源B 的短路电流为I B =E B r B = 1.51.5-10.1A =0.3 A ,故D 正确.]。
电动势 闭合电路欧姆定律学案
7.2电动势闭合电路欧姆定律班级姓名编写:陈熠学习目标:电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律电路动态问题分析自主学习:《金版新学案》第七章第二讲考点梳理1、2,基础自测部分3、电源的输出功率和电源的效率⑴电源的功率:P = = P内+ P外.①P内系电源内部消耗的功率,P内= ,以热的形式散发.②P外系电源输出的功率,P外= ,转化成其他形式有能量.在纯电阻电路中,P外= I2R =E2R-r2R+4r;显然,当R = r时,电源的输出功率最大,最大值P m = ;当R向接近r阻值的方向变化时,P出,当R向远离r阻值的方向变化时,P出,如图所示.⑵电源的效率:η = P出P总×100% =UE×100% =RR+r×100%,R越大,η越大,当R = r时,P出最大,η = 50%.可见,输出功率最大时,电源的效率并不是最高.思考与练习1.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1 = 10 Ω,R2 = 120 Ω,R3 = 40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则()A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V2.有关电压与电动势的说法中正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势就是电源两极间的电压C.电动势公式E = W/q中的W与电压U = W/q中的W是一样的,都是静电力所做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量3.“神舟八号”与“天宫一号”的成功对接,使中国空间站建设迈出了坚实的一步.飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量.若一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V师生共查:《金版新学案》第七章第二讲重点突破考向聚焦(考向一、二、三)三.考点分类探讨典型问题〖考点1〗电路的动态分析【例1】在如图所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时()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【变式跟踪1】如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表A读数变小,电压表V读数变大D.电流表A读数变大,电压表V读数变小〖考点2〗闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率【例2】如图所示,已知电源电动势E = 5 V,内阻r = 2 Ω,定值电阻R1= 0.5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10 Ω.求:⑴当滑动变阻器R2的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?⑵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?⑶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?【变式跟踪2】如图所示电路,电源电动势为E,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻为R1,电阻大小关系为R1 = R2 = r,则在滑动触头从a端移动到b端的过程中,下列描述中正确的是()A.电路中的总电流先减小后增大B.电路的路端电压先增大后减小C.电源的输出功率先增大后减小D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大〖考点3〗电源的U–I图象的应用【例3】图甲是一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于_________________________________________________________________.如图乙所示,将这个电灯与20 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为8 V的电源上,则电灯的实际功率为__________ W.(不计电流表电阻和电源内阻)【变式跟踪3】如图所示为两电源的U–I图象,则下列说法正确的是()A.电源①的电动势和内阻均比电源②大B.当外接同样的电阻时,两电源的输出功率可能相等C.当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等D.不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大〖考点4〗含电容器电路的分析与计算【例4】如图所示的电路中,电源电动势E = 3 V,内电阻r = 1 Ω,定值电阻R1 = 3 Ω,R2 =2 Ω,电容器的电容C = 100 μF,则下列说法正确的是()A.闭合开关S,电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB.闭合开关S,电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10-4 CC.闭合开关S,电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10-4 CD .先闭合开关S ,电路稳定后断开开关S ,通过电阻R 1的电荷量为3.0×10-4 C【变式跟踪4】如图所示,R 是光敏电阻,当它受到的光照强度增大时( )A .灯泡L 变暗B .光敏电阻R 上的电压增大C .电压表V 的读数减小D .电容器C 的带电荷量增大四.考题再练 高考试题1.【2012·上海卷】直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电源的 ( )A .总功率一定减小B .效率一定增大C .内部损耗功率一定减小D .输出功率一定先增大后减小【预测1】某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内阻的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知( )A .反映P r 变化的图线是cB .电源电动势为8 VC .电源内阻为2 ΩD .当电流为0.5 A 时,外电路的电阻为6 Ω2.【2013安徽高考】用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值,G 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位置,当通过电流表G 的电流为零时,测得MP = l 1,PN = l 2,则R x 的阻值为( ) A .102l R l B .1012l R l l + C .201l R l D .2012l R l l + 【预测2】如下图所示电路中,R 1 = 12 Ω,R 2 = 6 Ω,滑动变阻器R 3上标有“20Ω 2 A ”字样,理想电压表的量程有0 ~ 3 V 和0 ~ 15 V 两挡,理想电流表的量程有0 ~ 0.6 A 和0 ~ 3 A 两档,闭合开关S ,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V 和0.3 A ;继续向右移动滑片P 至另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,则此时电流表示数为________A ,该电源的电动势为________V .五.课堂演练 自我提升1.在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R 的阻值,可使电压表的示数减小ΔU (电压表为理想电表),在这个过程中 ( )A .通过R 1的电流减小,减少量一定等于ΔU /R 1B .R 2两端的电压增加,增加量一定等于ΔUC .路端电压减小,减少量一定等于ΔUD .通过R 2的电流增加,但增加量一定大于ΔU /R 22.如图所示,直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图象;直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图象;直线C 为一个电阻R 的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R 分别接到a 、b 两电源上,那么有( )A .R 接到a 电源上,电源的效率较高B .R 接到b 电源上,电源的输出功率较大G M N PR 0 R xC .R 接到a 电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D .R 接到b 电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高3.如图所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,V 与A分别为电压表和电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( )A .V 的读数变大,A 的读数变小B .V 的读数变大,A 的读数变大C .V 的读数变小,A 的读数变小D .C 的读数变小,A 的读数变大4.在如图所示的电路中,C 为一平行板电容器,闭合开关S ,给电容器充电,当电路中电流稳定之后,下列说法正确的是 ( )A .保持开关S 闭合,把滑动变阻器R 1的滑片向上滑动,电流表的示数变大,电压表的示数变大B .保持开关S 闭合,不论滑动变阻器R 1的滑片是否滑动,都有电流流过R 2C .保持开关S 闭合,将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中,R 2中有由b 到a 电流D .断开开关S ,若此时刚好有一带电油滴P 静止在两平行板电容器之间,将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中,油滴将向上运动5.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内电阻为r ,闭合开关S ,待电流达到稳定后,电流表示数为I ,电压表示数为U ,电容器C 所带电荷量为Q ,将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a 端移动一些,待电流达到稳定后,则与P 移动前相比 ( )A .U 变小B .I 变小C .Q 不变D .Q 减小6.如图所示,C 为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S ,当滑动变阻器R 1、R 2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C 两极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态.要使尘埃P 向下加速运动,下列方法中可行的是A .把R 2的滑片向左移动B .把R 2的滑片向右移动C .把R 1的滑片向左移动D .把开关S 断开7.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右图所示,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、14B .13、23C .12、12D .23、138.如图所示,现有甲、乙、丙三个电动势E 相同而内阻r 不同的电源,由这三个电源分别给定值电阻R 供电,已知它的阻值大小关系为R > r 甲 > r 乙 > r 丙,如果将R 先后接在三个电源上时的情况相比较,下列说法正确的是 ( )A .接在甲电源上时,电源内阻消耗的功率最大B .B .接在乙电源上时,电源的总功率最大C .接在丙电源上时,电源的输出功率最大D .接在甲电源上时,电源的输出功率最大。
高二物理12.2 《闭合电路欧姆定律》学案 - 副本
高二物理§12.2 闭合电路欧姆定律【学习目标】1.知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置,知道电动势的定义式。
经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程,理解内、外电路的能量转化,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。
3.理解闭合电路的欧姆定律,通过探究电源两端电压和电流的关系,体会图象法在研究物理问题中的作用。
4.能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。
5.了解电源短路可能会带来的危害,加强安全用电意识。
【学习过程】一.闭合电路和电动势问题1:图中小灯泡规格都相同,两个电路中的电池也相同。
多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗?如何解释这一现象呢?问题2:什么是闭合电路?由哪几部分构成?问题3:电源是如何维持外电路中稳定的电流的?问题4:在下图中画出内电路中的电场方向、正电荷移动的方向、正电荷的受力方向,分析静电力做什么功?电势能如何变化?只有静电力能实现电荷的搬运吗?问题5:从能量的角度分析,非静电力做功时涉及的能量的转化如何?【拓展】在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能电势能;在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能;若是温差电池,非静电力是电子的扩散作用,它是热能转化为电势能…………问题6:不同类型的电源,非静电力是不同的,那么不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领相同吗?怎么比较电源非静电力做功本领的强弱呢?【重点提炼】1.闭合电路:由、和连成的电路。
和导线组成,电源内部是。
2.非静电力:在电源内部把从负极搬运到正极的力。
3.电源:通过做功把其他形式的能转化为的装置。
4.电动势E:(1)物理意义:表征电源把其他形式的能转化为的本领。
(2)定义:所做的功与所移动的之比。
(3)定义式:。
电动势由决定,与外电路和电池体积。
(4)单位:,符号是。
5.电源的内阻:电源内部也存在电阻,内电路的电阻称为。
【例题1】(多选)关于电源与电路,下列说法正确的是()A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功【例题2】铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A。
闭合电路欧姆定律导学案
第二章第7节、闭合电路欧姆定律导学案(一)学习目标1、能够从能量转化的角度推导出闭合电路欧姆定律的公式;能够说出定律的内容2、针对给定的电路,能够说出当外电阻变化时,路端电压如何变化3、能够根据路端电压与电流的关系式,画出关系图线,并能说出图线的斜率、与坐标轴交点的物理意义学习重点 闭合电路欧姆定律 学习难点 路端电压与负载的关系 【基础导学】一、阅读教材60—61页,回答以下问题。
1、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?3、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,以上三部分的能量关系 整理得:I = 二、闭合电路的欧姆定律(1)内容: (2)公式:(3)适用条件: (4)E =IR+ Ir ,U 外=IR ,习惯上写成为例1:在图中R 1=14Ω,R 2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I 1=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 。
三、【路端电压与电阻、电流的关系】 (一)路端电压与负载的关系 1.了解在电路中什么是负载? 2.路端电压U 随外电阻R 变化的讨论 (1)当外电阻R 增大时,根据rR EI+=可知,电流I _____ (E 和r 为定值),内电压U 内减小,根据U 外=E-U 内可知路端电压_____ .(2)外电路断开时,R =∞,路端电压U = ; (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。
例题2.一太阳能电池板,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的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是A 、0.10 VB 、0.20 VC 、0.30 VD 、0.40 V例3:在如图的闭合电路中,当滑片P 向右移动时,两电表读数的变化是( )A .A 变大,V 变大B .A 变小,V 变大C .A 变大,V 变小D .A 变小, V 变小 分析:3.关于闭合电路欧姆定律的动态应用闭合电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤大体如下: (1)根据外电路总电阻的变化,判断闭合电路 的变化情况. (2)依据rR EI +=,判断闭合电路 的变化情况. (3)依据U=E-Ir ,判断 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.例4:如图,A 、B 两灯电阻相同,当滑动变阻器的滑动端P 向下滑动时( )A 、通过电源的电流减小B 、电阻R 中的电流减小C 、电灯A 将变暗一些D 、电灯B 将变暗一些 分析:(二)路端电压与电流的关系1.电源的路端电压与电流的函数表达式为 ;2.电源的路端电压U 与总电流I 的关系图线。
高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律学案3_1
闭合电路的欧姆定律目标导航思维脉图1.了解内电路、外电路,知道电动势与内、外电压的关系。
(物理观念)2。
掌握闭合电路的欧姆定律并会进行有关计算。
(物理观念)3.会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系,培养逻辑思维能力(科学思维)4.会从公式和图象两个角度分析路端电压U与电流I的关系,培养用图象法表述和分析图象问题的能力。
(科学探究)必备知识·自主学习一、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:如图所示,电源内部的电路叫内电路,电源的电阻叫内电阻。
(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=。
(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。
路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E-r.结论:(1)R增大→U外增大;(2)外电路断路时U外=E;(3)外电路短路时U外=0。
2.路端电压与电流的关系(1)公式:U外=E-Ir。
(2)图象(U-I图象):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示电动势E,斜率的绝对值表示电源内阻r。
(1)电动势越大,闭合电路的电流就越大。
(×)(2)电源的内阻越大,闭合电路的电流就越小.(×)(3)电源一定时,负载电阻越大,电流越小。
(√)(4)电源发生短路时,电流为无穷大.(×)(5)外电路断路时,电源两端的电压就是电源电动势.(×)关键能力·合作学习知识点一闭合电路的欧姆定律角度1闭合电路的欧姆定律的表达式表达式物理意义适用条件I=电流与电源电动势成正比,与电路总电阻成反比纯电阻电路E=I(R+r)①E=U外+Ir②E=U外+U内③电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和①式适用于纯电阻电路;②③式普遍适用EIt=I2Rt+I2 rt④W=W外+W 内⑤电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和④式适用于纯电阻电路,⑤式普遍适用【典例1】如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“4 V,8 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5 V。
闭合电路的欧姆定律的物理教案
闭合电路的欧姆定律的物理教案一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的表述和含义。
2. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、总结问题的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的定义及组成2. 欧姆定律的表述:电流I与电压U、电阻R之间的关系3. 欧姆定律的应用:解决电路中电流、电压、电阻的问题4. 实验探究:闭合电路中电流、电压、电阻的关系三、教学重点与难点1. 教学重点:闭合电路的概念,欧姆定律的表述和应用。
2. 教学难点:欧姆定律的推导,实验探究中数据的处理和分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究闭合电路的欧姆定律。
2. 利用实验和数据分析,让学生直观地理解欧姆定律的内涵。
3. 采用小组讨论、合作交流的方式,培养学生团队协作能力。
五、教学过程1. 导入:通过实例介绍闭合电路的概念,引导学生关注电路中的电流、电压和电阻。
2. 理论学习:讲解欧姆定律的表述和含义,让学生理解电流、电压、电阻之间的关系。
3. 实验探究:安排学生进行闭合电路实验,观察电流、电压、电阻的变化,引导学生总结欧姆定律。
4. 数据分析:让学生运用欧姆定律解决实际问题,如计算电路中的电流、电压、电阻。
5. 总结:对本节课内容进行总结,强调闭合电路的欧姆定律在实际应用中的重要性。
6. 作业布置:布置一些有关闭合电路欧姆定律的练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:在教学过程中,及时提问学生,了解学生对闭合电路欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、分析、总结能力,以及数据处理的准确性。
3. 课后作业:检查学生完成作业的情况,巩固对闭合电路欧姆定律的知识点。
七、教学反思1. 针对教学过程中的疑问和问题,进行自我反思,找出解决问题的方法。
2. 结合学生的反馈,调整教学方法,提高教学效果。
3. 不断学习新的教学理念,丰富自己的专业知识,提高自身教学水平。
闭合电路欧姆定律教案
《闭合电路欧姆定律》学案一、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,并能用来分析、计算有关问题。
(二)过程与方法1.通过电源未接入和接入电路时,其两端电压的不同引入新课,激发学生求知的热情,培养学生善于思考和发现的精神。
2.通过研究路端电压与电流的关系公式,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.通过自主学习和定理推导增强学生的求知欲和学习兴趣,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。
二、教学重点:1、掌握闭合电路欧姆定律的内容;2、路端电压和电流(或外阻)的关系,及其图像的物理意义。
三、教学难点:1、理解电动势的概念;2、理解路端电压和电流(或外阻)的关系。
四、教学方法:利用启发、讲授、实验分析等方法。
复习案1.电流形成的原因。
这一过程中做功情况如何,电势如何变化2.电源的作用是什么?①从电荷运动角度②从能量转化角度3.电源电动势的物理意义和定义式。
4.欧姆定律5.焦耳定律预习案1.什么是闭合电路2.内电路、电阻、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。
3.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 ,也叫 用U 外表示。
导学案一.闭合电路欧姆定律的推导1.设电源是一个化学电池,电池的正极和负极附近分别存在着化学反应层,在这两个地方,沿电流方向电势跃升。
用立体图形形象的讲解电流在流动过程中,在外、内电路中电势的变化。
2.分三部分考虑整个电路中的能量转化①在时间t 内,外电路中电流做功产生的热为②在时间t 内,内电路中电流做功产生的热为R③设两反应层的电动势之和为E,则时间t内非静电力做的功为讨论:三者之间的关系,理论基础是什么结论所以EIt=整理得 E= 即 I=常用变式讨论:闭合电路欧姆定律的实用范围(提示:可以从定律的假设情景和推导过程入手)二.讨论路端电压与负载的关系1.实验演示初步讨论得到结论2.根据公式理论推导根据 U=E-Ir I=E/(R+r)外当R增大时,根据可知电流I 。
高中物理第十二章电能能量守恒定律闭合电路的欧姆定律学案3 (1)
闭合电路的欧姆定律新 课 程 标 准学 业 质 量 目 标1。
理解闭合电路欧姆定律。
2。
会测量电源的电动势和内阻。
3.探究电源两端电压与电流的关系。
合格性考试 1.知道内电路、外电路、内电压、外电压和电动势的概念.2.理解闭合电路欧姆定律,知道电流流过电源内部和外部时的能量关系。
3。
认识电源对生产、生活的作用,坚持实事求是的观点。
选择性考试1。
会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系,并能进行相关的分析和计算。
2。
经历电动势概念的产生过程,体验能量的转化和守恒在电路中的应用.3。
理解闭合电路欧姆定律的理论推导过程。
必备知识·自主学习 一、电动势市面上有形形色色的电池,它们产生电能的“本领”一样吗?如何比较不同电池发电“本领”的高低呢?提示:不一样。
通过比较电动势判断产生电能“本领”的高低. 1。
闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。
用电器和导线组成外电路,电源内部是内电路。
2.非静电力的作用:在电源内部,非静电力把正电荷从负极搬运到正极,在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加,将其他形式的能量转化为电势能。
3.电动势:(1)定义:在电源内部,非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值。
(2)公式:E=(3)单位:伏特,简称:伏,符号:V。
(4)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量。
(5)影响电动势大小的因素有:①①非静电力的性质②电源的体积③外电路结构④电源的新旧程度提醒:电动势的单位与电压的单位相同,但是两者是截然不同的两个概念。
二、闭合电路欧姆定律1.内阻:通常在电源内部也存在电阻,内电路中的电阻叫作内阻。
2.闭合电路的电势:(1)在外电路中沿电流方向电势降低(选填“升高”或“降低”)。
(2)在内电路中沿电流方向电势升高(选填“升高”或“降低”)。
3.闭合电路的能量:(1)在电源内部,因非静电力做功,将其他形式的能转化为电能,大小为:W=EIt。
2.7闭合电路欧姆定律导学案
2014-2015学年第一学期物理选修3-1导学案编号:18 使用时间:2014.11 编写人:陈明生审核人:负责人:班级:小组:姓名:组内评价:教师评价:§2.7闭合电路欧姆定律导学案学习目标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.预习指导学习重点: 推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。
学习难点: 路端电压与负载的关系自主学习,合作探究:(在回忆初中相关内容的基础上,阅读课本相关内容,完成下列问题) 自主学习一.闭合电路欧姆定律:1.在时间t内,外电路和内电路产生的焦耳热各是多少?电源非静电力做功是多少?它们之间有怎样的关系?2.你能进一步得出电路中的电流与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系吗?[延伸思考] 闭合电路欧姆定律的三种表达形式的适用范围是否相同?二、路端电压与负载的关系1.在如图所示的电路中,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、7 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?2.如图所示,以电路中的电流为横轴,路端电压为纵轴,建立路端电压U与电流I的U-I 图象,请思考,图线与纵轴的交点表示的物理意义是什么?纵坐标从零开始时,图线与横轴的交点表示的物理意义是什么?直线的斜率的绝对值表示的物理意义又是什么?三..路端电压与电流的关系(补充内容)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 .(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,U—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.(为什么?)(3)路端电压为零时,即外电路短路时的电流I=rE.图线斜率绝对值在数值上等于内电阻.(为什么?)(4)电源的U—I图象反映了电源的特征(电动势E、内阻r)。
(导学案)欧姆定律
课时17.2《欧姆定律》导学案探究点一欧姆定律1.简述欧姆定律的内容,并指出公式中各字母的含义及各物理量的单位。
答:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
I=U RI:电流,单位:安A;U:电压,单位:伏V;R:电阻,单位:欧Ω。
探究点二理解欧姆定律2.根据欧姆定律I=UR,可变形得到R=UI。
对此,下列说法中正确的是()A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关3.一段导体接在电压可调的电源上,如图所示。
当导体两端的电压增加为原来的2倍时,下列说法中正确的是()A.通过导体的电流变为原来的2倍B.导体的电阻变为原来的2倍C.通过导体的电流不变D.导体的电阻不变易错警示:①混淆串、并联电路的电阻特点探究点三利用欧姆定律公式进行简单计算4.如图所示,电源电压为8V,电阻R的阻值为10Ω,灯泡L两端的电压为6V,则通过灯泡的电流为多少?灯泡的电阻为多少?5.某导体两端加上6V的电压时,通过导体的电流为0.3A。
当导体中电流为0.4A时,导体两端的电压为多大?当堂练习1.由欧姆定律公式可知A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示2.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是()A .通过电阻R 1的电流为0.5AB .电源电压为5VC .电阻R 1的阻值为15ΩD .若断开开关S 2,电流表A 1示数变大3.两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图像如图所示,现在将甲和乙并联后接在电压为3V 的电源两端.下列分析正确的是A .甲的电阻是乙的电阻的两倍B .甲的电压是乙的电压的两倍C .流过甲的电流是流过乙的两倍D .流过乙的电流是流过甲的两倍4.几位同学学习了欧姆定律后,根据I=U R,导出了R=U I .于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是A .导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比B .导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比C .导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关D .导体两端不加电压时,导体的电阻为零5.已知12:2:3R R =,将它们接在如图所示电源电压为12V 的电路中,闭合开关S 则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是( )A .12:3:2I I = 12:1:1U U =B .12:3:2I I = 12:3:2U U =C .12:2:3I I = 12:1:1U U =D .12:1:1I I = 12:3:2U U =6.把阻值为2欧的电阻R 1 与阻值为5欧的电阻R 2串联起来接在电源上,I 1:I 2=_____,U 1 :U 2=_____;7.欧姆定律公式的理解:①公式中的电流、电压和电阻必须是在__________中;①电流、电压和电阻中已知任意的_____个量就可求另一个量;①计算时单位要__________。
闭合电路的欧姆定律 导学案
2-7 闭合电路的欧姆定律导学案课前篇(学会自主学习)【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表示.外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)【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·E2.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)【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.。
§2.7 闭合电路的欧姆定律1学案
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。
放弃时间的人,时间也放弃他。
——莎士比亚§2.7 闭合电路的欧姆定律(一) 同步导学案【学习目标】(1)能够推导出闭合电路欧姆定律及公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和; (2)熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题; (3)理解路段电压与负载的关系。
【自主学习】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_____,内电阻所降落的电压称为____;②外电路:电源外部的电路,其两端电压称为______或_______;③内、外电压与电动势大小之间的关系:____________(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:______________________==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l7一l 所示。
2.路端电压U 与外电阻R 之间的关系:(E 和r 为定值)①当外电阻R 增大时,根据rR EI +=可知,电流I _______,内电压U r _______,根据U 外=E-U r 可知路端电压______.(填各量的变化情况)当外电路断开(断路)即R 为无限大,电流I =_______ ;U r =__________ ;U 外=_________②当外电阻R 减小时,根据rR EI +=可知电流I ______,内电压U r ______,根据U 外=E-U r 可知路端电压_______.(填各量的变化情况)当外电路短路即R =_____,电流I =_______ ;U r =__________ ;U 外=_________ 【问题探究】闭合电路欧姆定律的推导(纯电阻电路、利用能量守恒)右图中外电路中总电阻为R ,电源内阻为r ,设电路中电流为I ,在时间t 内: ①外电路中电流做功产生的热为: ②内电路中电流做功产生的热为: ③电源非静电力移动电荷所做的功为:由能量守恒可得: 即: 整理后得:闭合电路欧姆定律: 上式还可以写成:E=IR+Ir=U 外+U 内。
2022物理第九章电路第2节闭合电路欧姆定律及其应用学案
第2节闭合电路欧姆定律及其应用必备知识预案自诊知识梳理一、电路的串联、并联①注:串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻值变大时,电路的总电阻变大。
②注:并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻,任意一个支路电阻值变大时,电路的总电阻变大.二、电源闭合电路的欧姆定律1。
电源 (1)电动势①计算:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E=W W;②物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
③(2)内阻:电源内部导体的电阻。
2。
闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成 ,跟内、外电阻之和成 ;(2)公式:I=W W +W (只适用于纯电阻电路);(3)其他表达形式①电势降低表达式:E=U 外+U 内或E=U 外+ ; ②能量表达式:EI=UI+I 2r 。
3.路端电压与外电阻的关系(1)一般情况:U=IR=W W +W ·R=W 1+WW,当R 增大时,U ;(2)特殊情况:①当外电路断路时,I=0,U= ; ②当外电路短路时,I 短=W W,U=0。
考点自诊1。
判断下列说法的正误。
(1)电动势是电源两极间的电压.( )(2)当外电阻增大时,路端电压也增大。
()(3)闭合电路中的短路电流无限大。
()(4)电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两极间的电压。
()(5)非静电力做的功越多,电动势就越大.()(6)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大.()(7)在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0。
5 V。
()(8)电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多。
() 2。
(新教材人教版必修第三册P71习题改编)如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10 V;当使用a、c两个端点时,量程为0~100 V。
高二物理 第二章 直流电路 第四节闭合电路的欧姆定律 教科版(1)
四川省岳池县第一中学2021-2021学年高二物理第二章直流电路第四节闭合电路的欧姆定律导学案教科版【学习目标】1.明白得电动势的概念,明白电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2.明白电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
3.明白得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.明白得路端电压随电流(或外电阻)关系的公式表达,并能用来分析、计算有关问题。
【学习重点】一、把握闭合电路欧姆定律的内容;二、路端电压和电流(或外阻)的关系,及其图像的物理意义。
【学习难点】一、明白得电动势的概念;二、明白得路端电压和电流(或外阻)的关系。
【课前预习】一、闭合电路组成1.闭合电路至少包括的元件有:。
2.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,内电路两头的电压叫,用U内= 。
3.外电路、路端电压电源外部的电路叫,外电路两头的电压适应上叫,也叫用U外= 表示。
二、闭合电路欧姆定律1.闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流跟电源的电动势成,跟内、外电路的电阻之和成。
2.公式:。
3.经常使用的其它变形公式: 、 、 。
三、路端电压与外电阻的关系当R 增大时,依照 可知电流I 。
内电压Ir 依照 可知路端电压U 外 同理,R 减小时,U 外 。
(2)讨论 两种特殊情形 1.断路:,=I ,因此=外U2.短路:=R ,=I ,因此=外U 【新课探讨】合作探讨一、闭合电路的电势转变规律如下图1—1所示,在外电路中,沿电流方向电势在 。
因此,电阻两头的电压也常称电压降。
在内电路中,正、负极周围化学反映层,电势显现“ ”,而内阻上,沿电流方向电势仍在 ,但整体而言,“ ”的大于 的。
因此,在内电路,沿电流方向电势在慢慢 。
合作探讨二、闭合电路中的能量转化与守恒如图1—2所示,设电键闭合后,电路中的电流为I ,那么 ①在时刻t 内,外电路中电流做功产生的热为 。
闭合电路的欧姆定律学案
闭合电路欧姆定律1.掌握闭合电路的欧姆定律,理解各物理量及公式的物理意义2.会用定律分析外电压随外电阻变化的规律 教学重点与难点1.重点:闭合电路欧姆定律的理解和应用 2.难点:外电压等随外电阻变化规律一、闭合电路欧姆定律: 将U= IR U/=Ir 代入E= U +U/得I=r R E+即闭合电路的电流 二、路端电压 ⑴ 路端电压与电流的关系 U=E-Ir 注:适用于任意电路。
图象如图,图象为倾斜直线,纵截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示电源内阻。
读图像时注意一下几点: a.线与U 轴的交点一定是电源的电动势 b.曲线与I 轴的交点未必是电源短路电流 c.曲线的斜率大小一定是电源内电阻的大小 d.曲线上某一点坐标之积是输出功率,⑵ 路端电压与负载关系负载即用电器,而R 就是由负载的结构决定的,当其变化时,路端电压U ,电流I 随之变化,由E=U+Ir 得U=E -Ir=R rE +1。
可见:(1)U 路随R 的增大而增大,随R 的减少而减小,变化如图示。
(2)当 R →0(短路)时,U =0,此时I=r E最大.会引起火灾。
(3)当R →∞(断路)时,U =E【疑难辨析】1.电动势在数值上等于断路时电源两端的电势差.用电压表测量只是粗测电源电动势 ⑴电压表正负极的接法外电路接通时,在内、外电路上的电压是由于内、外电路上有电阻而产生的.测量时,都必须顺着电流方向接入电压表,其正负接线柱位置如图所示,即外电路电压表正极接电源正极,而内电路电压表的正极顺着电流接应接在靠近负接线柱一侧. ⑵E=U 内+U 外普遍适用 外电路断开时粗测电源电动势,闭合时测的是路端电压(外电压) ⑶电动势是电源的属性,是否随外电路而变化?⑷E 大说明电源将其它形式的能转化为电能的本领大,那么E 大非静电力做功多吗? (5)区别电压与电动势——电动势在数值上等于用非静电力将1C 正电荷从电源负极移到正极做的功;而电压在数值上等于移动1C 正电荷时电场力作的功,它们都反映了能量的转化,但转化的过程是不一样的。
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。
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闭合电路欧姆定律导学案
一、自制水果电池(按下图将橘瓣、电极、LED 灯连接起来)
测测你制作的水果电池的电动势E=_________ 二、实验探究路端电压U 与电流I 的关系
根据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.表达式:r
+=
R E
I 或内外U U E += ,哪如图所示电路,当外电路电阻R 增
大时,电压表示数(路端电压)与电流表示数将如何变化? 实验探究:路端电压(外电路电压)与外电阻的关系, 连接如图所示实物电路,闭合电键K ,改变滑动变阻器的阻值,电压表与电流表的数值随之改变,将实验数据记录在如下表格中,并绘制U-I 图像分析当外电路电阻改变时,路端电压与电流的关系。
实验次数
1 2 3 4 5 6 电压表示数(V ) 电流表示数
(mA )
正极
负极。