高中物理 第二章 恒定电流 闭合电路的欧姆定律学案 新人教版选修3-1

高中物理 第二章 恒定电流 闭合电路的欧姆定律学案 新人教版选修3-1

第7节 闭合电路的欧姆定律 ‎ ‎【学习目标】(只有定向才不会迷失方向)‎ ‎1.体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用；‎ 经历闭合电路的欧姆定律的理论推导过程。‎ ‎2.理解闭合电路的欧姆定律；理解内、外电路的电势降落。‎ ‎3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载关系；能进行简单的相关的电路分析与计算。‎ ‎【课前复习】（以主人的身份投入学习，夯实基础）‎ ‎1.电动势的物理含义？‎ ‎2.电动势的定义？‎ ‎3.部分电路的欧姆定律的内容和公式是什么？‎ ‎4.导体的伏安特性曲线?‎ ‎【课堂探究】（用心参与课堂，提高学习效率）‎ 一.闭合电路的结构 ‎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，电势怎样变化？为什么？‎ ‎3.在内电路中，沿电流方向，电势怎样变化？为什么？‎ 二.闭合电路欧姆定律的推导 ‎1.教材图2.7-2是电源内、外电路的电势变化图，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，思考下列问题：‎ ‎⑴闭合开关经过时间t，写出外电路中消耗的电能=‎ ‎⑵闭合开关经过时间t，写出内电路中消耗的电能=‎ ‎⑶闭合开关经过时间t，写出电源中非静电力做的功=‎ ‎⑷结合能量守恒定律，你能得到什么结论？‎ ‎2.闭合电路的欧姆定律 ‎⑴内容:‎ ‎⑵表达式：‎ ‎⑶适用条件：‎ 三.路端电压与负载的关系 阅读课本上路端电压与负载的关系相关知识，思考下列问题:‎ ‎1.根据闭合电路的欧姆定律，推导出外电压与电流关系 ‎2.此函数是数学上学过的一次函数，你能否画出它的图象？它与坐标轴的交点的物理意义是什么？图象斜率表示什么物理意义？‎ ‎3.为什么一般的电源都不能不经过用电器，直接用导线接在电源的两端？‎ ‎4.利用所学的知识，分析下面的现象 ‎①傍晚用电多时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮.‎ ‎②在家中使用电炉、电暖气等用电多的用电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光又马上亮起来.‎ ‎【总结】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。‎ ‎⑴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。‎ 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。‎ ‎⑵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， 一般电源的内阻都比较小，所以短路电流很大，一般情况下，要避免电源短路。‎ 问题思考1：电键s闭合前后电压表示数是否恒定 问题思考2：闭合开关，使滑动变阻器的滑片向左滑动，则电流表和电压表的读数怎样变化？‎ 课堂练习：‎ 例1、关于电源电动势，下列叙述正确的是 A.电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电压，所以当电源接入电路时电动势将发生变化 B.闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势 C.电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量 D.在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质上就是电压 例2：在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω， 求电路中的电流和路端电压。‎ 例3：如图，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