2017-2018學(xué)年高中物理選修3-1教學(xué)案(23份)魯科版14(優(yōu)秀免費(fèi)下載資料)

1、閉合電路歐姆定律關(guān)鍵語句 口八 3M . MB >/.電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本 領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時 兩極間的電壓。.流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動勢成 正比，跟電路中內(nèi)外電阻之和成反比，公式=。外電路電阻增大時，電路中電流減小，路端電 壓增大；外電路電阻減小時，電路中電流增大， 路端電壓減小。.當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，電源有最大的輸出功 率。課前自上學(xué)力.基鉉才能樓高一、電動勢.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。.電動勢()物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。()大小：在數(shù)值上等于電源沒有接入外電路時兩極間的電壓。更動勢

2、符號為，單位：伏 接單位符號：。二、閉合電路歐姆定律.閉合電路()電路：一部分是電源外部的電路，稱為外電路；另一部分是源源內(nèi)部的電路.稱為內(nèi) 電路。()電壓：外電路兩端的外壓叫做外電壓；又叫路端中，壓，用處表示;內(nèi)電路兩端的電壓叫做內(nèi)電壓,用巴表不。()電動勢與內(nèi)、外電壓的關(guān)系：在閉合電路中，內(nèi)、外電路電勢的降落等于電源的電動勢，即=外+內(nèi)或=+。()電流：在外電路中，電流由電勢高的一端流向電勢低的一端;在內(nèi)電路中，電流由電 勢低的一端流向電勢高的一端。閉合電路歐姆定律()內(nèi)容：流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動勢成正比,跟電路中內(nèi)、外電阻之和 成反比。()公式：=。()適用的條件為：外電路

3、為純電阻電路。三、路端電壓與外電阻的關(guān)系路端電壓與電流的關(guān)系公式：=-o _路端電壓與外電阻的關(guān)系：根據(jù)= = X=可知，當(dāng)增大時，路端電壓增大，當(dāng)減小 時，路端電壓減小。.兩種特例()當(dāng)外電路斷路(如開關(guān)斷開)時，外電阻為無窮大，為零，也為零,以得=,即外電路 斷路時的路端電壓等于電源電動勢的大小。()當(dāng)外電路短路時，外電阻=,此時電路中的電流最大.即=,路端電壓為零。.自主思考一一判一判()電動勢越大，電源轉(zhuǎn)化的電能就越多。(X )()電動勢越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大。(，)()電動勢的大小等于電源兩極間的電壓。(X )()在閉合回路中電流總是從高電勢流向低電勢。(X

4、)()在閉合回路中電動勢的大小等于外電壓與內(nèi)電壓之和。(，)()閉合電路歐姆定律=的應(yīng)用是有條件的。(，).合作探究議一議()干電池電動勢為 的物理意義是什么？提示干電池的電動勢為 ，說明電荷量為 的電荷通過電源時，電源通過非靜電力做功將的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。()電動勢與電壓的本質(zhì)相同嗎？提示電動勢與電壓的本質(zhì)是不同的，電動勢是反映非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，它只由電源本身決定，與外電路無關(guān)；而電壓反映了電流做功將電 能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)大小，它由電源、導(dǎo)體電阻及導(dǎo)體的連接方式共同決定。()為什么電源電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓？提示當(dāng)電源沒有接入外

5、電路時，電源中的電流等于零，此時內(nèi)電壓等于零，所以這時 的路端電壓在數(shù)值上等于電源電動勢。()為什么說閉合電路歐姆定律本質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在閉合電路中的反映？即電源提示閉合電路中功率=出+內(nèi)的分配關(guān)系反映了閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化和守恒,提供的電能，一部分消耗在內(nèi)阻上，其余部分輸出給外電路，并在外電路上轉(zhuǎn)化為其他形式的能。能量守恒的表達(dá)式為=+ ,這個關(guān)系式對任何電路都成立；對于純電阻電路，有=+。喋堂說練設(shè)計，舉一能通類題電動勢電動勢的理解()電動勢由電源本身決定，與外電路無關(guān)。()電動勢是標(biāo)量，但有方向，物理學(xué)中規(guī)定方向為由負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極，即電源 內(nèi)部電流的方向。()電源的內(nèi)部也

6、有電阻(即內(nèi)電阻)，當(dāng)電流經(jīng)電源內(nèi)部時也有電壓降(即內(nèi)電壓)。電動勢與電壓的區(qū)別電動勢電壓物理意義/、同表示非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)表示電場力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)數(shù)值大小數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從 電源負(fù)極移到正極非靜電力所做的功數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從 導(dǎo)體一端移到另一端電場力所做的功決定因素/、同由電源本身決定由電源及導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體的連接方式?jīng)Q定測量方法將電壓表并聯(lián)于電源兩端將電壓表并聯(lián)于被測電路兩端聯(lián)系電路閉合：=內(nèi)+外；電路斷開：二外，通題組下列說法中正確的是 ()電源的電動勢實質(zhì)上就是電源兩極間的電壓電源的電動勢在數(shù)值上等于電源兩極間的

7、電壓電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別電動勢越大，電源兩極間的電壓一定越高解析：選 電動勢與電壓有本質(zhì)的區(qū)別，二者單位相同，只有電源與外電路斷開時,兩極間的電壓在數(shù)值上才與電動勢相等。.（多選）鉛蓄電池的電動勢為 ，這表示（）電路中每通過 電量，電源把 的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?鉛蓄電池斷開時兩極間的電壓為.鉛蓄電池能在內(nèi)將的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能.鉛蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動勢為）的大解析：選 根據(jù)電動勢的定義和表達(dá)式=, 非靜電力移動 電荷量所做的功= X = 由功能關(guān)系可知有 的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正確，錯誤。電源兩極的電勢差（電壓）=,而=,即=,所以=，正確。

8、電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量， 因蓄電池=> 干電池=,故正確。I考點二左閉合電路歐姆定律1通知識閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式表達(dá)式物理意義適用條件=電流與電源電動勢成正比，與電路總電阻成反比純電阻電路= （十）=外+=外+內(nèi)電源電動勢在數(shù)值上等于電路中內(nèi)、外電壓之和式適用于純電阻電 路；式普遍適用=+=外+內(nèi)電源提供的總能量等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和純電阻電路路端電壓（）與外電阻（）關(guān)系的進(jìn)一步分析路端電壓與外電阻白關(guān)系可用如圖-所示的圖像表示，圖像中的曲線以=為漸近線。圖-當(dāng)、一定，外電阻變小時，由=知電流變大，由=知路端電壓變?。环粗?，當(dāng)

9、外電阻變大時，電流變小，路端電壓變大。路端電壓與電流有何關(guān)系？（）由=可知，-圖像是一條傾斜的直線，如圖-所示。圖-（）縱軸的截距等于電源的電動勢，橫軸的截距等于外電路短路時的電流，短=。（）直線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即=,斜率越大，表明電源的內(nèi)阻越大。閉合電路和部分電路的-圖像的區(qū)別有哪些？（）兩圖像直線方向不同，斜率的物理意義不同。閉合電路的-圖像（如圖-甲）的斜率表示電源的內(nèi)阻；而部分電路的 -圖像（如圖乙）的斜率表示的是這段電路上的電阻。（）從表示的內(nèi)容上，閉合電路的 -圖像（甲圖）表示與的制約關(guān)系；而部分電路的-圖像（乙圖）是對于固定電阻而言的，反映了-的正比關(guān)系。（）從物理意

10、義上，閉合電路的-圖像（甲圖）表示電動勢和內(nèi)阻不變，外電阻是變化的；而 部分電路的-圖像（乙圖）表示導(dǎo)體的性質(zhì)，前提是電阻保持不變。e通方法典例如圖-所示的電路中，當(dāng)閉合時，電壓表和電流表（理想電表）的讀數(shù)分別為和，當(dāng)斷開時，它們的示數(shù)變?yōu)楹?，則電源的電動勢和內(nèi)阻各為多少？圖-解析當(dāng)閉合時，和并聯(lián)接入電路，由閉合電路歐姆定律得：=-代入數(shù)據(jù)得：=+當(dāng)斷開時，只有接入電路，由閉合電路歐姆定律得：=-代入數(shù)據(jù)得：=+聯(lián)立得：=,=Q °答案 Q©EM©閉合電路問題的求解方法（）分析電路特點：認(rèn)清各元件之間的串、并聯(lián)關(guān)系，特別要注意電壓表測量哪一部分的 電壓，電流表測量

11、哪個用電器的電流。（）求干路中的電流：若各電阻值和電動勢都已知，可用閉合電路歐姆定律直接求出，也 可以利用各支路的電流之和來求解。（）應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決問題時，應(yīng)根據(jù)部分電路的歐姆定律和電路的串、并聯(lián)特點求出部分電路的電壓和電流。屯通題蛆.（多選）如圖-所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的-圖像，則下列說法中正確的是（）圖-.電動勢=,短路電流.電動勢=,內(nèi)阻電動勢，內(nèi)阻V.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時，電源的路端電壓變化較大解析：選 由題圖可知兩電源的-圖線交縱軸于一點，則說明兩電源的電動勢相同；交 橫軸于兩不同的點，很容易判斷電源的短路電流大于電源的短路電流，則項正確。又由兩 圖

12、線的傾斜程度可知圖線的斜率的絕對值大于圖線的斜率的絕對值，即電源的內(nèi)阻大于電 源的內(nèi)阻，則可知、項錯誤。由圖像可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時，電源的路 端電壓的變化量大于電源的路端電壓的變化量，可知項正確。.如圖-所示，是測量內(nèi)外電路上電壓的裝置。®圖-（）電壓表和分別測量什么電壓?()若、的讀數(shù)分別為和，電源的電動勢多大?()若滑動變阻器所在處使電路斷開，兩表讀數(shù)各為多大？ 解析：()電壓表、分別測量的是外電路電壓和內(nèi)電壓。()電動勢=+ ' = + =。()若在處使外電路斷開，則=答案：見解析考點三”閉合電路的動態(tài)分析中通知識.電路分析的基本思路：局部 一整體一局部

13、即:局總一總一外一 (局局).電路分析的基本步驟()明確各部分電路的串并聯(lián)關(guān)系，特別要注意電流表或電壓表測量的是哪部分電路的電流或電壓。()由局部電路電阻的變化確定外電路總電阻的變化。()根據(jù)閉合電路歐姆定律=判斷電路中總電流如何變化。()根據(jù)內(nèi)=,判斷電源的內(nèi)電壓如何變化。()根據(jù)外=內(nèi)，判斷電源的外電壓(路端電壓)如何變化。()根據(jù)串并聯(lián)電路的特點判斷各部分電路的電流或電壓如何變化。電通方法典例電動勢為、內(nèi)阻為的電源與定值電阻、及滑動變阻器連接成如圖-所示的電路。.電壓表和電流表讀數(shù)都增大.電壓表和電流表讀數(shù)都減小.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大思路點撥R增

14、大|-R總增大f路端電壓增大f ©示數(shù)增大干路電流減小f Ri兩端電壓減小f 此兩端 電壓增大f示數(shù)增大答案直流電路動態(tài)分析的技巧()外電路的部分電阻增大，總電阻一定增大。()增加并聯(lián)電阻的個數(shù)，總電阻一定減小。()含電容器的支路電壓穩(wěn)定時可認(rèn)為斷路，電容器兩端的電壓等于與電容器并聯(lián)的那部分電路兩端的電壓。G通題蛆.在如圖-所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，、兩燈亮度的變化情況為()圖-.燈和燈都變亮.燈和燈都變暗.燈變亮，燈變暗.燈變暗，燈變亮解析：選 當(dāng)滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，電阻變小，總電阻減小，電路電流增 大，內(nèi)電壓增大，外電壓減小，則燈變暗；同時燈上電流減

15、小，則通往左路的電流增大， 定值電阻兩端的電壓增大，燈兩端電壓減小，燈變暗。.在如圖-所示的電路中，為電源電動勢，為電源內(nèi)阻，和均為定值電阻，為滑動變阻 器。當(dāng)?shù)幕诙藭r合上開關(guān)，此時三個電表、和的示數(shù)分別為、和?，F(xiàn)將的滑片向端移 動，則三個電表示數(shù)的變化情況是()圖-.增大，不變，增大.減小，增大，減小.增大，減小，增大.減小，不變，減小解析：選 電路結(jié)構(gòu)：、并聯(lián)后再與串聯(lián)，測通過的電流，測通過的電流，測路端電壓。的滑片由滑向時，阻值減小，電路總電阻減小，則總電流增大；根據(jù)閉合電路歐姆定律知 路端電壓=,所以電壓表示數(shù)減?。粌啥穗妷?,而=,增大，所以減小，則減小， 而=+ ,所以增大。選

16、項正確?？键c四閉合電路的功率、效率問題通知識閉合電路的能量關(guān)系()電源的總功率：總=()電源的內(nèi)阻消耗的功率：內(nèi)=()電源的輸出功率為：出=由上式可以看出：當(dāng)=時，電源的輸出功率最大，=。當(dāng)時，隨著的增大輸出功率越來越小。當(dāng)時，隨著的增大輸出功率越來越大。=。除=外，圖像上總有兩點輸出功率 出相等，通過證明可知 =。由=,整理得: 出與的關(guān)系：如圖-所示。圖-電源效率()定義：輸出功率跟電路消耗的總功率的比值，表達(dá)式為 =。()如果外電路為純電阻電路，則=。()刀=,所以外電路電阻越大，電源效率越高。()當(dāng)電源輸出功率最大時，=,Y=o可見輸出功率最大時并不是效率最高。如圖-所示。oR圖-5通

17、方法典例如圖-所示，電路中電源的電動勢=,內(nèi)電阻=Q,固定電阻=Q,是可變電阻，在從零增加到 Q的過程中，求：()可變電阻上消耗功率最大的條件和最大熱功率。()電池的電阻和固定電阻上消耗的最小熱功率之和。()上消耗的最大功率及此時的值。思路點撥()一()一一解析()可變電阻上消耗的熱功率為=一 =時，最大，其最大值為Q,內(nèi)阻和固定電阻()當(dāng)電流最小時，電阻和消耗的熱功率最小，此時應(yīng)調(diào)到最大值 上消耗的最小熱功率之和為小=(+ )=。()=時，電路中的總電阻最小，因此電路中的電流最大，此時上有最大功率 即=x =。答案()=Q ()()當(dāng)內(nèi)、外電路電阻相等時，電源有最大輸出功率，這個條件適用于求

18、變阻器上消耗的 最大功率，不適用于求定值電阻上消耗功率的最大值。因為是可變電阻，不能當(dāng)做電源內(nèi) 阻。當(dāng)?shù)淖柚档扔诹銜r電路中會出現(xiàn)最大電流，而此時卻是的最大功率的條件。6通題組.如圖-所示電路中，定值電阻=（為電源內(nèi)阻），滑動變阻器的最大阻值為，且 ？ +，在 滑動變阻器的滑片由左端向右滑動的過程中，以下說法正確的是（）l1©J圖-.電源的輸出功率變小.消耗的功率先變大后變小.滑動變阻器消耗的功率先變大后變小.以上說法都不對解析：選 滑片向右移動，滑動變阻器接入電路部分電阻變小，電路中的電流變大, 通過電源的電流和通過電阻的電流都變大，這兩個電阻是定值電阻，消耗的功率變大，在 滑動的過

19、程中內(nèi)阻始終小于外電阻，所以電源的輸出功率一直增大?？紤]滑動變阻器上的 功率消耗時，可以把看成電源內(nèi)阻的一部分，當(dāng)滑動變阻器的阻值等于時，消耗的功率最 大。故選。電路圖如圖-甲所示，圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像,滑動變阻器的最大阻值為（）當(dāng)為何值時，消耗的功率最大，最大值為多少？（）當(dāng)為何值時，電源的輸出功率最大，最大值為多少？解析：（）由題圖乙可知電源的電動勢和內(nèi)阻為：=,=Qo由題圖甲分析知道，當(dāng)=時，消耗的功率最大，最大值為=x =。（）當(dāng)=+ ,即= 時，電源的輸出功率最大，最大值為'=（+）=*（+）=答案：（）（）Q課后層級訓(xùn)練.步步提升能力一、基

20、礎(chǔ)題偏熟.單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動一周，在內(nèi)外電路中釋放的總能量取決于（）.電源的電動勢.通過電源的電流.路端電壓的大小.內(nèi)外電阻之和解析：選 單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動一周，釋放的總能量就是電源提供給 它的電能，在數(shù)值上等于電源電動勢，故選。.在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是（）.如外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動勢也會隨之增大.如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動勢必然減小.如外電壓不變，則內(nèi)電壓減小時，電源電動勢也隨內(nèi)電壓減小.如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動勢始終為二者之和，保持恒量解析：選 已接電源的閉合電路中，電

21、源電動勢和內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系為：= 外+內(nèi), 由其自身性質(zhì)決定，一般不變，所以外增大，內(nèi)減??；外減小，內(nèi)增大，者的和始終不變。.一個閉合電路，是由電池供電的，外電路是純電阻電路時，以下說法正確的是（）.當(dāng)外電阻增大時，路端電壓增大.當(dāng)外電阻減小時，路端電壓增大.當(dāng)外電阻減小時，電池的輸出功率一定增大.當(dāng)外電阻減小時，電池的輸出功率一定減小解析：選 由閉合電路歐姆定律得：當(dāng)外電阻增大時，路端電壓增大，即 正確；由電源的輸出功率隨外電阻的變化關(guān)系圖像得，當(dāng)外電阻變化時，其輸出功率可能 增加也可能減小，即、均錯誤。 一太陽能電池板，測得它的開路電壓為 ，短路電流為，若將該電池板與一阻值為Q的電阻器

22、連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）解析：選 電源沒有接入外電路時，路端電壓值等于電動勢，所以電動勢=,由閉合電路歐姆定律得短路電流 短=,所以電源內(nèi)阻=Q= Q,該電源與 的電阻器連成閉合電路時，電路中電流=,所以路端電壓=,正確。.如圖所示，I是電源的路端電壓隨電流變化的圖線，n是某電阻的伏安特性曲線，當(dāng) 該電源向該電阻供電時，電阻上消耗的功率和電源的效率分別是（）II24 6VA圖.和.和.和.和解析：選 將連入電路后，路端電壓=,電流=,所以=X= , Y=,故對。.如圖所示的電路中，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為和，當(dāng)閉合開關(guān)，向左移動滑動變阻 器的滑片時，下列說法正確的是 （）1=1-O

23、IUy，圖.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大解析：選閉合開關(guān)，滑片向左移動，外電阻增大，由=知總電流減小，電流表示數(shù) 減小。由=知，路端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，因此選項正確。二、易錯題日月.（多選）如圖所示，為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，為電源的路端電壓與電流的 關(guān)系圖線，為電阻兩端的電壓與電流的關(guān)系圖線。若這個電阻分別接到、兩個電源上，則.接到電源上，電源的效率較高.接到電源上，電源的輸出功率較大.接到電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低.接到電源上，電源的熱功率和電源

24、的效率都較高解析：選 由圖知，內(nèi)阻，當(dāng)電阻接到電源兩極時，電源的效率為 刀=,所以接 到電源上時，電源的效率高，正確，錯誤。由圖知，接到電源上時，電源的輸出電壓和電 流均比接到上時大，從而使電源的輸出功率大，錯，對。.將兩個定值電阻、電阻箱和理想電壓表按照如圖的方式連接，其中電源的內(nèi)阻為，且W。閉合開關(guān)，逐漸增大電阻箱的阻值，同時觀察電壓表的示數(shù)，使其讀數(shù)增加Ao則在該過程中（）.如果流過電阻箱的電流改變,則=定值電阻兩端的電壓逐漸減小，且減少量為A.如果流過定值電阻的電流改變A,則=+.電源的輸出電壓增加了A解析：選 在閉合電路中，對于定值電阻有=,對于變化的電阻利用閉合電路的歐姆 定律，得=+ ,選項錯誤，正確。因為 w,電壓表讀數(shù)增加 A,所以電阻的電壓減小，減 少量小于,電源輸出電壓增加量小于,選項、錯誤。三、能力題通.（多選）如圖所示，當(dāng)開關(guān)斷開時，各燈亮度變化及電壓變化情況正確的是（）.、都變小.變小、變大.變暗，變亮.變暗，變暗解析：選 當(dāng)開關(guān)斷開時，少了一個支路，外電路電阻變大，由=知變小，故兩端的電壓=變小，功率=變小，變暗，由= （+）+知，變大，的功率=變大，變亮， 、正確。.（多選）某同學(xué)將一直流電源的總功率、輸出功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流變化的圖線畫在了同一坐