《闭合电路的欧姆定律》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．]。
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《闭合电路的欧姆定律》教案设计
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念，了解欧姆定律的定义和意义。
2. 让学生掌握欧姆定律的数学表达式，并能进行相关的计算。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的概念介绍。
2. 欧姆定律的定义和数学表达式。
3. 欧姆定律的应用和计算。
三、教学重点与难点1. 重点：欧姆定律的数学表达式和应用。
2. 难点：闭合电路的概念和欧姆定律的实际应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察和实验发现欧姆定律。
2. 使用多媒体教学辅助工具，展示实验过程和结果，帮助学生形象理解。
3. 组织学生进行小组讨论和问题解答，培养学生的合作和思考能力。
五、教学过程1. 引入：通过电路实验，引导学生观察电流和电压的关系，激发学生对闭合电路和欧姆定律的兴趣。
2. 讲解：介绍闭合电路的概念，讲解欧姆定律的定义和数学表达式，解释其物理意义。
3. 实践：学生进行电路实验，测量电流和电压值，验证欧姆定律。
4. 应用：引导学生运用欧姆定律解决实际问题，如电流的计算、电阻的测量等。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调闭合电路和欧姆定律的重要性和应用。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对闭合电路概念和欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在电路实验中的操作技能和对实验结果的分析能力。
3. 课后作业：布置相关计算题和应用题，检验学生对欧姆定律的应用能力。
七、教学拓展1. 介绍欧姆定律在现代科技领域中的应用，如电路设计、手机电池等。
2. 探讨欧姆定律的局限性，如在非线性电路中的适用性问题。
八、教学资源1. 多媒体课件：展示实验过程、电路图和计算实例。
2. 实验器材：电路实验所需的器材，如电阻、电压表、电流表等。
3. 参考资料：提供相关学术论文或书籍，供有兴趣深入了解的学生参考。
九、教学建议1. 鼓励学生在课堂上积极提问，培养学生的质疑精神。
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 。
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)。
(人教版选修)恒定电流导学案 2.7闭合电路的欧姆定律
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．图1图2【例2】如图2所示三个完全相同的电阻R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们的电压之比为( )A．1∶1∶1 B．1∶2∶2C．1∶4∶4 D．2∶1∶1二、电表的改装【例3】一电流表G，内阻为R＝10 Ω，满偏电流是15 mA，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I g＝500 mA，内阻R g＝200 Ω，用它改装为有1 A和10 A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:学科网]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R 1，使电流计指针转到满刻度，再把R 调节到R 2，使电流表的指针转到满刻度的23，电流表的内阻等于( )A ．R2－R 1 B ．2R 2－R 1 C ．R 2－3R 1 D ．2R 2－3R 15.两只定值电阻R 1＝10 Ω，R 2＝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R 1并联，电压表示数为U 1，再用电压表与R 2并联，电压表示数为U 2，则下列说法正确的是( )A ．U 1一定为3.0 VB ．U 2一定小于9.0 VC ．U 1与U 2之和一定为12 VD ．U 1与U 2之和小于12 V6.在图8所示的串联电路中，通过电阻R 1的电流I 1满足关系式( )A ．I 1＝UR 1 B ．I 1＝U 1R 1C ．I 1＝U 2R 2D ．I 1＝U 1R 1＋R 27．一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 Ω.R23与R4并联，设它们的等效电阻为R234，则R234＝R23·R4R23＋R4＝2 Ω，此时R1与R234串联，设它们的等效电阻为R0，则R0＝R1＋R234＝6 Ω.R5与R0并联，它们的等效电阻就是A、B间的电阻值，则R AB＝R0·R5R0＋R5＝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＝U－U gI g＝9－15×10－3×1015×10－3Ω＝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。
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2.7《闭合电路的欧姆定律》导学案
【学习目标】
1、经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。
体验能量转化和能量守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量变化。
2、理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。
3、会用闭合电路欧姆定律分析路端电压和负载的关系，并能进行相关的电路分析和计算。
【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
预习案
1、闭合电路欧姆定律
（1）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，内电路两端的电压叫___________。
用U内表示
（2）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____________。
用U外表示
2、电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________。
①电动势等于电源___________时两极间的电压
②用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E
3、闭合电路欧姆定律
①内容___________
②表达式_________________________________
③常用变形式_________________________________
预习自测
1、关于电源的电动势，下面叙述正确的是（）
A、电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B、同一电源接入不同电路，电动势就会发生变化
C、电源的电动势时表示电源把其他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，当外电阻变大时，路端电压变大，电源的电动势也变大
探究案
探究一：闭合电路的欧姆定律：
问题一：什么是闭合电路，分别由哪几部分组成？闭合电路中电荷是怎样移动的？问题二：闭合电路中沿电流方向电势是如何变化的？为什么？
问题三：推导闭合电路欧姆定律
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；
4、根据能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律
(1)内容
(2)表达式
(3)它的适用条件是什么？
(4)其他表达式
5、什么是路端电压？什么是内电压？电动势，路端电压，内电压的关系是怎样的？
针对训练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，求电源的电动势和内阻。
探究二、路端电压与负载的关系
1、路端电压U：他是外电路上总的电势降落。
负载R:电路中消耗电能的元件。
2、路端电压与外电阻的关系
①根据U=E-Ir、I=
r
R
E
可知：当R_____时，U增大，当R_____时，U减小
②当外电路断开时，R==_____，I=_____,U=_____
当外电路短路时，R==_____，I=_____,U=_____
思考与讨论：
傍晚时每一天用电的高峰时段，万家灯火，但灯光较暗，而夜深人静的候，你若打开电灯，灯光又特别亮；又如在家用电器使用中，打开大功率的空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯又马上亮起来，这是为什么呢？
图4
0 2 4 6 8 1
2
3 U/I /A
图5 3、路端电压与电流的关系图像
由U=E-Ir 可知，U-I 图像是一条向下倾斜的直线如图 说出：
①图线与纵轴截距的意义_____________________ ②图线与横轴截距的意义_____________________ ③图像斜率的意义___________________________ ④与部分电路欧姆定律U —I 曲线的区别________ _________________________________________
针对训练2、在图1中R 1=14Ω,R 2=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I 2=0.3A.求电源的电动势E 和内电阻r 。
探究点三：闭合电路中的功率
问题一、闭合电路中的功率 ①电源的电功率:P= ②电源的输出功率:P 出= ③电源内耗功率：P 内= ④关系：
问题二、纯电阻电路电源的输出功率是多少，什么条件下输出功率最大？做出P-R 关系图
问题三3、电源的效率如何表示？当外电路是纯电阻电路时电源的效率又如何表示？效率的高低如何变化？
当堂检测
1、如图4所示的电路中，当变阻器R 3的滑动触头P 向b 端移动时（ ）
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
2、如图5是某电源的路端电压U 随干路电流I 的变化图像，由图像可知，
该电源的电动势 V,内阻为 。
3、以太阳能电池板，测得他的开路电压为800mV,短路电流40mA.如将该电池板与一阻值为20Ω 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ） A 、0.10V B 、0.20V C 、0.30V D 、0.40V
4、电源的电动势为4.5V ，外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0 V 。
如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？如果6.0Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多大？
5、现有电动势1.5V ，内阻1.0Ω的电池多节，准备用一定数量的这种电池串联起来对一个“6.0 V,0.6W ”的用电器供电，以保证用电器在额定状态下工作。
问：最少要用几节这种电池？电路中还需要一个定值电阻做分压用，请计算这个电阻的规格。
图1。