高中物理人教版1第二章恒定電流第7節(jié)閉合電路的歐姆定律 全市獲獎

閉合電路的歐姆定律學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式,知道電源的電動勢等于內(nèi)外電路上電勢降落之和。2.理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關(guān)問題。3.掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點,知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。4.熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。5.理解閉合電路的功率表達式,知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。知識體系梳理1.閉合電路的組成(1)用電器、導(dǎo)線和電源組成①電路,用電器、導(dǎo)線組成②外電路,電源內(nèi)部是③內(nèi)電路。

(2)在外電路中正電荷在靜電力的作用下由正極移向負(fù)極,在電源內(nèi)部,④非靜電力把正電荷由⑤負(fù)極移到⑥正極。

(3)電動勢等于內(nèi)、外電路的⑩電勢降落之和。2.閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的⑦電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的⑧電阻之和成反比。(2)表達式:I=⑨。

(3)電動勢等于內(nèi)、外電路的⑩電勢降落之和。3.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系(1)電路中,消耗電能的元件通常稱為負(fù)載,負(fù)載變化時電路中的電流就會變化,路端電壓也隨之變化。(2)路端電壓隨電流變化的表達式:U=E-Ir。(3)外電路斷開的路端電壓等于電源的電動勢。(4)當(dāng)電源兩極間短路時,外電阻R=0,此時電流I=。

重點難點探究主題1:閉合電路閱讀本節(jié)教材中的相關(guān)內(nèi)容,回答下列問題。(1)閉合電路由哪幾部分組成?電流方向如何?(2)如教材中圖(閉合電路的電勢)所示,在外電路中沿電流方向電勢如何變化,為什么?在內(nèi)電路中沿電流方向電勢如何變化,為什么?(3)討論一下電源內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化情況。主題2:探究閉合電路歐姆定律(重點探究)先進行實驗,然后閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容,回答下列問題。(1)試通過實驗說明,在如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合前與閉合后電壓表的示數(shù)有變化嗎?(2)設(shè)電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,外電路電阻為R,閉合電路的電流為I,試根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律推導(dǎo)閉合電路歐姆定律的表達式。(3)電源電動勢E與外電路電壓U外和內(nèi)電路電壓U內(nèi)之間存在什么樣的關(guān)系?用公式表示出來。主題3:路端電壓與負(fù)載的關(guān)系(1)如圖所示,對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時,電路中的電流如何變化?(2)外電阻變化時,路端電壓如何變化?(3)在閉合電路中,當(dāng)外電阻等于零時,會發(fā)生什么現(xiàn)象?發(fā)生這種現(xiàn)象時,電流有多大?主題4:探究電源的U-I圖象(1)在公式U=E-Ir中,對于同一個電源,其電動勢E和內(nèi)阻r是一定的,請根據(jù)函數(shù)知識分析描述路端電壓U與電流I的關(guān)系的U-I圖象是怎樣的,試畫出其大致的情形。(2)試通過關(guān)系式U=E-Ir分析該圖象在縱軸和橫軸上的截距分別表示什么物理意義,圖象的斜率又表示什么物理意義?；A(chǔ)測試1.下列關(guān)于閉合電路的說法中,錯誤的是()。A.電源短路時,電源的內(nèi)電壓等于電動勢B.電源短路時,路端電壓為零C.電源斷路時,路端電壓最大D.電源的負(fù)載增加時,路端電壓增大2.如圖所示的電路中,電源電動勢E=9V、內(nèi)阻r=3Ω,電阻R=15Ω。下列說法中正確的是()。A.當(dāng)S斷開時,UAC=9VB.當(dāng)S閉合時,UAC=9VC.當(dāng)S閉合時,UAB=9V,UBC=0D.當(dāng)S斷開時,UAB=0,UBC=03.電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,向可變電阻R供電。關(guān)于路端電壓,下列說法中正確的是()。A.因為電源電動勢不變,所以路端電壓也不變B.因為U=IR,所以當(dāng)R增大時,路端電壓也增大C.因為U=IR,所以當(dāng)I增大時,路端電壓也增大D.因為U=E-Ir,所以當(dāng)I增大時,路端電壓下降4.圖示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖象,則下述說法正確的是()。A.電動勢E1=E2,發(fā)生短路時的電流I1<I2B.電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2C.電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1<r2D.電流相同時,電源1的輸出功率小答案課時閉合電路的歐姆定律知識體系梳理①閉合②外③內(nèi)④非靜電⑤負(fù)⑥正⑦電動勢⑧電阻⑨⑩電勢降落消耗電能電流E-Ir電動勢0重點難點探究主題1:(1)閉合電路由內(nèi)電路和外電路組成。①內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路。在內(nèi)電路中,電流方向由電源負(fù)極到正極,沿電流方向電勢升高。②外電路:電源外部的電路。在外電路中,電流方向由電源正極到負(fù)極,沿電流方向電勢降低。(2)外電路中沿電流方向電勢降低。因為正電荷的移動方向就是電流方向,在外電路中,正電荷受靜電力作用,從高電勢向低電勢移動。在內(nèi)電路中,沿電流方向電勢升高。因為電源內(nèi)部,“非靜電力”將正電荷從電勢低處移到電勢高處。(3)在電源內(nèi)部,非靜電力克服靜電力做功,使電源儲存了電勢能,即電源是通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。主題2:(1)開關(guān)閉合后電壓表示數(shù)小于開關(guān)閉合前的示數(shù)。(2)①在t時間內(nèi),外電路中消耗的電能E外的表達式:E外=I2Rt。②在t時間內(nèi),內(nèi)電路中消耗的電能E內(nèi)的表達式:E內(nèi)=I2rt。③在t時間內(nèi),電源中非靜電力做的功W的表達式:W=Eq=EIt。根據(jù)能量守恒定律,W=E外+E內(nèi),即EIt=I2Rt+I2rt,則有E=IR+Ir或者I=。(3)外電路的電壓與內(nèi)電路的電壓加起來應(yīng)該等于電源電動勢。寫成公式就是:E=U外+U內(nèi)因為U外=I外R,U內(nèi)=I內(nèi)r并且串聯(lián)電路中電流相等,即I外=I內(nèi)=I所以E=I外R+I內(nèi)r=I(R+r)。主題3:(1)據(jù)I=可知,R增大時,I減小;R減小時,I增大。(2)當(dāng)外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當(dāng)外電阻減小時,電流增大,路端電壓減小。(3)發(fā)生短路現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生短路時,外電阻R=0,U外=0,U內(nèi)=E=Ir,故短路電流I=。主題4:(1)由U=E-Ir知,路端電壓U是電流I的一次函數(shù),常數(shù)項為電動勢E,一次項系數(shù)是-r,并且定義域和值域都是大于零的,因此根據(jù)一次函數(shù)的知識可知其圖象是一段在第一象限的直線,其大致情形如圖所示。