闭合电路欧姆定律(学案)
第六节闭合电路欧姆定律
班级姓名学号
一、学习目标
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、外电路上的电势降落之和；
3、理解闭合回路的欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题；
4、理解路端电压与电流（外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达的图线表达；
5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化
二、问题与题例
问题：
1、电动势与电压的物理意义有什么不同？
2、闭合电路的试用条件是什么?
3、关于闭合电路中两个特例：短路和断路的理解？
题例：
【例1】. 关于电动势下列说法中正确的是（）
A. 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加
B. 对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动，单位电荷量做功越多
D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极，移送电荷量越多
【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）的示数各为1.6V和0.4A。
当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势。
【例3】.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E 和r ，当闭合开关S ，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小，电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
【例4】. 如图所示电路中，电源电动势E=10V ，内电阻r=0.5Ω，电动机的电阻R 0=1.0Ω，电阻R 1=1.5Ω，电动机正常工作时，电压表的示数U 1=3.0V ，求：
（1）电源释放的电功率。
（2）电动机消耗的电功率，将电能转化为机械能的功率。
（3）电源的输出功率。
三、目标检测
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. 同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
C. 电源的电动势是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，路端电压增大，电源的电动势也增大 2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B. 电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C. 电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别
D. 电动势越大，电源两极间的电压一定越高
3. 将电阻R 1和R 2分别单独与同一电源相连，在相同的时间内，两电阻发出的热量相同，则电源内阻应为（ ）
A. 2R R 2
1+
B. 212
1R R R R +
C. 21R R
D. 212
1R R R R +
4. 在如图所示的电路中，当开关S 闭合后和未闭合S 前相比，三个电表示数的变化情况为（ ）
A. V 变大，A 1变大，A 2变小
B. V 变大，A 1变小，A 2变大
C. V 变小，A 1变大，A 2变小
D. V 变小，A 1变小，A 2变大
四、配餐检测
A 组题：
1. 在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r
0，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑动片P 向图中a 端移动时（ ） A. I 变大，U 变小 B. I 变大，U 变大 C. I 变大，U 变小 D. I 变小，U 变小
2. 如图所示的电路中，闭合开关，灯L
1、L 2正常发光，由于电路出现故障，突然发现L 1变亮，L 2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（ ）
A. R 1断路
B. R 2断路
C. R 3短路
D. R 4短路
3.在如图中，当可变电阻R 的阻值减小时（ ）
A. a 、b 两点间的电压增大
B. a 、b 两点间的电压减小
C. 通过R 的电流增大
D. 通过R 的电流减小
4. 如图，电源路端电压U 保持不变，当开关S 闭合后，若要电压表读
数U ab 变小，则滑片P 应向_________端滑动（填“a ”或“b ”）
5. 许多人造卫星都用太阳能供电，太阳能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 ，知短路电流是30μA ，求这块电池板的内阻。
B 组题：
6. 如图所示，发电机的内阻r=0.1Ω，负载电阻R=22Ω，电路中的电流I=10A ，
每根连接导线的电阻R L =0.1Ω，则发电机的电动势E=__________V ，电源的输出功率P 出=______W ，发电机的功率P=_________W 。
7. 如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W ，电阻R 1为4Ω，R 2为6Ω，电源内阻r 为0.6Ω，电源的效率为94%。
求：
（1）a、b两点间的电压；
（2）电源的电动势。
8. 如图所示电路中，电源电动势E=10V，内电阻r=0.5Ω，电动机的电阻R
=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：（1）电源释放的电功率。
（2）电动机消耗的电功率，将电能转化为机械能的功率。
（3）电源的输出功率。
C组题：
9. 如图所示电路中，R
1=R
2
=R
3
=1Ω，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数
为0.8V，当S闭合时，电压表示数为1V，求电源电动势与内电阻。
10. 一台“6V，15W”的直流电动机的电枢电阻为0.5Ω，接在电动势E=6V，内阻r=0.5Ω的电源上工作时，测得电动机两端电压是5V，求：（1）电源的总功率；（2）电源的输出功率；（3）电动机的发热功率；（4）电动机的输出功率。
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．]。
闭合电路欧姆定律学案(一)一、电动势E1.物理意义电源的电动势是
“闭合电路欧姆定律”学案（一）一、电动势E1.物理意义：电源的电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量.2.大小：等于电路中通过1C 电荷量时电源所提供的电能（W =IEt =qE ）；等于电源没有接入电路时两极间的电压；在闭合电路中等于内、外电路上的电压之和.3.性质：电源的电动势由其内部构造决定，与外电路的情况无关. 二、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比.2.表达式:rR EI +=3.其它形式为:E =U 外+U 内 ； U=E-Ir 说明:①式中的R 为外电路的总电阻；②E =U 外+U 内 对外电路是非纯电阻负载时也适用. 三、路端电压U （电源两端的电压；外电路的总电压）1.路端电压U 与外电阻的关系：当外电阻R 增大时，路端电压U ；当外电阻R 减小时，路端电压U .当外电路断开时，路端电压U ；当外电路短路时，路端电压U .2.电源的U －I 特性曲线(U=E-Ir ) 路端电压U 随I 的增大而减小，直线斜率的绝对值表示电源内阻r ，纵截距为电源的电动势E ，横截距为短路电流，图象上每一点的坐标的乘积为电源的输出功率. 四、闭合电路的功率1.电源的总功率:P 总=IE .是电源在单位时间内对电路提供的电能.2.电源的输出功率:P 出=IU .是电源对外电路提供的功率.3.电源内部发热损耗的功率:P r =I 2r .是电源内阻上损失的功率. 功率关系:P 总=P 出+P r ；P 出=IU =IE –I 2r4.电源的输出功率随外阻的变化规律：(1)当R <r 时，R ↑→P 出↑；当R >r 时，R ↑→P 出↓.(2)当R =r 时，P 出max ＝rE 42.(3)一个输出功率（除最大功率外）P 对应于两个不同的外电阻R 1和R 2，且21R R r =.5.电源的效率：η＝％％＝总出100100⨯⨯EUP P 例1.如图所示，直线a 为电源的U —I 图线，直线b 为电阻R 的伏安特性图线，用该电源和两个电阻R 串联组成闭合电路时，电源的输出功率为多大？短P 1 2P例2.如图所示，电源的内阻为r ，定值电阻R 0=r ，可变电阻器R 的全部电阻值为2r ，当可变电阻器的的滑动触头由M 向N 滑动时，以下叙述正确的是（ ）A .电源输出功率由小变大B .电源内部消耗的功率由大变小C . 变电阻器R 消耗的功率由大变小D .电源的效率由大变小例3.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是（ ）A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表读数减小D ．电压表读数减小，电流表读数增大练习1.如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=8Ω．当电键S 接位置1时，电流表的示数为0.20A ．那么当电键S 接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值 ( )A .0.28AB .0.25AC .0.22AD .0.19A练习2.在如图所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示.下列比值正确的是 （ ） A ．U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变 B ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大 C ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变 D ．U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变 练习3.如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是( ) A .小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B .小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮C .ΔU 1<ΔU 2D .ΔU 1>ΔU 2课 外 作 业（一）1.两个电池1和2的电动势E 1> E 2，它们分别向同一电阻R 供电，电阻R 消耗的电功率相同.比较供电时电池1和2内部消耗的电功率P 1和P 2，电池的效率η1和η2的大小，则有（ ）A .P 1>P 2，η1>η2B .P 1>P 2，η1<η2C .P 1<P 2，η1>η2D .P 1<P 2，η1<η22.如图所示的电路，闭合开关S 后，a 、b 、c 三盏灯均能发光，电源电动势E 恒定且内阻r 不可忽略.现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（ ）A .a 灯变亮，b 灯和c 灯变暗B .a 灯和c 灯变亮，b 灯变暗C .a 灯和c 灯变暗，b 灯变亮D .a 灯和b 灯变暗，c 灯变亮 3.如图所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器，它的电阻随温度的升高而减小.值班室的显示器为电路中的电流表，a 、b 之间接报警器.当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( )A .I 变大，U 变大B .I 变大，U 变小C .I 变小，U 变小D .I 变小，U 变大 4.如图电路中，若滑动变阻器的滑片从a 向b 移动过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值依次为ΔV 1、ΔV 2、ΔV 3，下列各组数据可能出现的是（ ） A .ΔV 1=3V ，ΔV 2=2V ，ΔV 3=1V B .ΔV 1=5V ，ΔV 2=3V ，ΔV 3=2VC .ΔV 1=0.5V ，ΔV 2=1V ，ΔV 3=1.5VD .ΔV 1=0.2V ，ΔV 2=1.0V ，ΔV 3=0.8V5.图示的两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相同，各电流表的内阻相等且不可忽略不计.电流表A 1、A 2、A 3、和A 4读数的电流值分 别为I 1、I 2、I 3、和I 4.下列关系式中正确的是（ ） A .I 1=I 2 B .I 2=2I 1 C .I 1<I 4 D .I 2<I 3+I 46.如图甲所示为分压器接法电路图，电源电动势为E ，内阻不计，变阻器总电阻为r .闭合电键S 后，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器本身a 、p 两点间的阻值R x 变化的图线应最接近图乙中的哪条实线？（ ） A .① B .② C .③ D .④甲7.在如图所示的U －I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R 连接组成闭合电路，由图象可知（ ） A .电源的电动势为3V ，内阻为0.5ΩB .电阻R 的阻值为1ΩC .电源的输出功率为4WD .电源的效率为66.7％8.如图所示的电路中，电池的电动势为E ，内阻为r ，电路中的电阻R 1、R 2和R 3的阻值都相同.在电键S 处于闭合状态下，若将电键S 1由位置1切换到位置2，则( ) A .电压表的示数变大 B .电池内部消耗的功率变大 C .电阻R 2两端的电压变大 D .电池的效率变大9.如图所示的电路中，电源电动势为3.0V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后，求： (1)灯泡L 1，L 2的电阻 (2)三灯泡消耗的电功率各为多少？10.如图所示，电阻R 1=4Ω， R 2=6Ω，电源内阻r =0.6Ω，如果电路消耗的总功率为40W ，电源的输出功率为37.6W ，则电源的电动势和R 3的阻值分别为多大？3。
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。
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。
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 。
闭合电路的欧姆定律导学案
高二物理拓展闭合电路的欧姆定律导学案（一）【学习目标】（1）能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和；（2）理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题；（3）掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
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；（4）熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题；（5）理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。
【教学重点难点】推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系。
【知识链接】欧姆定律电动势【学习过程】（一）引入新课1、什么是电源？2、电源电动势的概念？物理意义？（1） _________________________________________________________________________ 定义：（2） _________________________________________________________________________ 意义：3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能? _____________________________电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
电路，电路中才有电流。
那么电路中的电流大小与哪些因素有关中分配的呢？一•闭合电路1•闭合电路的结构：用导线把电源、用电器连成闭合电路•外电路:内电路：____________________________________________2•闭合电路中的电流在内、外电路中电流是怎样的？在外电路中，电流方向由_______ 流向____ ，沿电流方向电在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由至U ____ ，所以电流方向为________ 流向 ________ 。
内电路与外电路中的电流强度___________ 。
高中物理第二章恒定电流2.7闭合电路欧姆定律(1)学案2选修3_1
闭合电路欧姆定律第1课时班级姓名第小组【目标1】理解闭合电路的结构，及相关的名称和关系1.闭合电路的结构2.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3.电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系_______。
【目标2】闭合电路欧姆定律的推导（教材p60）1.外电路中电流做功转化成热Q外=____________。
2.内电路中电流做功转化成内热E内=_________。
3.非静电力做功为W=___________根据能量守恒定律，有W=E内+E外，所以EIt=_______整理得 E=即 I=例1.在图中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.思考：本例题给出了一种测电源电动势和内电阻的方法，请简述实验原理所需实验仪器和简单的实验过程，怎样得出E和r？【目标3】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=ER+r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=_____○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当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____例2、如图4所示的电路中，当变阻器R3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【目标4】通过数学表达式分析其关系，画出U-I图线，理解横纵坐标交点的物理意义。
学案_闭合电路欧姆定律1
七．闭合电路欧姆定律一、学习目标1、了解外电路、内电路。
2、记住电源的电动势等于外电压和内电压之和。
3、理解闭合电路欧姆定律及其表达式，应用闭合电路欧姆定律熟练解决电路问题。
4、理解路端电压与电流、外电阻的关系，会用公式和图像表达，并能用来分析处理有关问题。
5、理解闭合电路的功率问题，熟练掌握电源的输出功率与外电阻的关系。
二、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 E I +=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 E I +=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=_________ 3．关于全电路欧姆定律的动态应用全电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤大体如下：(1)判断动态源及动态源总电阻的变化．进而判断闭合电路总电阻的变化情况． (2)依据rR E I +=，判断闭合电路干路电流的变化情况．(3)依据U=E-Ir ，判断外电路电压(路端电压)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． 4．关于电源的功率问题(1)如图7—2所示，电阻R 与电源构成的一个闭合电路．电源的电动势为E ，内电阻r ，则：电源消耗的总功率用P 总=______求解； 电源的输出功率用P 出=________求解； 电源的内耗功率用P 耗=________求解．图7—1图7—2定值电阻的发热功率亦可用P R =I 2R 电源的效率为100⨯=总出P P η%值得注意的是，若外电路是纯电阻电路，部分电路的欧姆定律适用：P=I 2R=U 2／R ．电源的输出功率P 外=UI=I 2R=U 2／R ．同样能量守恒的方程也就有：EI=UI+I 2r 或EI=I 2R+I 2r ,或EI=U 2/R+I 2r 。
闭合电路欧姆定律学案
闭合电路欧姆定律学案考点突破一、闭合电路的功率计算1．电源的总功率：P 总＝EI ＝IU 外＋IU 内＝P 出＋P内．若外电路是纯电阻电路，则有P 总＝I 2(R ＋r)＝E2R ＋r 2．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出．3．电源的输出功率：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内． 若外电路是纯电阻电路，则有 P 出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E2(R －r )2R＋4r . 由上式可以看出(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大为Pm ＝E 24r.(2)当R>r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． (3)当R<r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．(4)当P 出<Pm 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1·R 2＝r 2. (5)P 出与R 的关系如图所示． 4．电源的效率 η＝P 出P 总×100%＝U E ×100%＝R R ＋r ×100% ＝11＋r R×100% 因此R 越大，η越大；当R ＝r ，电源有最大输出功率时，效率仅为50%. η－R 图象如图所示． 典例必研【例1】 如图所示，电源电动势E ＝3 V ，内阻r ＝3 Ω，定值电阻R 1＝1 Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为10 Ω，求：(1)当滑动变阻器的阻值R 2为多大时，电阻R 1消耗的功率最大？电阻R 1消耗的最大功率是多少？(2)当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？变阻器消耗的最大功率是多少？(3)当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？(4)三种情况下，电源的效率分别为多大？跟踪训练如图 8－3－6，a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．则以下说法正确的是A ．电池组的内阻是 1 ΩB ．电阻的阻值为 0.33 ΩC ．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是 4 WD ．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 4 W AD二、电路的动态分析根据闭合电路的欧姆定律和串联、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况，常见的方法有： 1．程序法.(2)判定总电阻变化情况的规律①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)． ②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．2．直观法任一电阻阻值增大，必引起该电阻中电流的减小和该电阻两端电压的增大．3．“并同串反”规律 所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小，反之则增大．即 }U 串↓ I 串↓ P 串↓←R ↑→{ U 并↑ I 并↑ P 并↑4．极限法即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．典例必研【例2】如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大 跟踪训练为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中R B是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R3所在处出现断针时，电流表的电流I、a、b两端的电压U将( )A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大三、电路故障的分析方法电路故障一般是短路或断路，常见的情况有：导线断芯，灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象．检查故障的基本方法有两种：1．电压表检测方法：如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路．如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路．2．用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源，逐一使元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在．图8【例3】(广东理科基础高考)用电压表检查如图8所示电路中的故障，测得U ad＝5.0 V，U cd＝0 V，U bc＝0 V，U ab＝5.0 V，则此故障可能是()A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路四、含容电路分析分析和计算含有电容器的直流电流时，要注意以下几点：(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端电压．电容器稳定时，相当于此处电路断路．(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等．(3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容将充电；反之，电容器将对与它并联的电路放电．图9【例4】如图9所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？课后训练1．(2011·广州模拟)如图10所示为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B 两端的电压为220 V，指示灯两端的电压为220 V．那么该热水器的故障在于()图10A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况2．(2011·海南·2)如图11所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与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()图11A.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大图123．(2010·江苏南通期末)如图12所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝6 Ω，R2＝5 Ω，R3＝3 Ω，电容器的电容C＝2×10－5 F．若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q.则()A．I＝0.75 A B．I＝0.5 AC．q＝2×10－5 C D．q＝1×10－5 C图134．(2011·宁夏固原模拟)如图13所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则()A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大图145．(2009·全国Ⅱ·17)如图14为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能是下图中的()6．(2011·福建南平月考)某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图15中的a、b、c所示．以下判断错误的是()A．直线a表示电源的总功率B．曲线c表示电源的输出功率C．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝1 ΩD．电源的最大输出功率Pm＝9 W7.图16在某控制电路中，需要连成如图16所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是() A．L1、L2两个指示灯都变亮B．L1、L2两个指示灯都变暗C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2变亮图178．(2011·浙江金华质检)如图17所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，定值电阻R3＝5 Ω.当开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则以下说法中正确的是()A．电阻R1、R2可能分别为4 Ω、5 ΩB．电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 ΩC．开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D．开关K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω9．(2010·天星金考卷热点专题)如图18甲所示为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1 Ω、电动势为5 V的电源两端，如图乙所示，则()A．若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB．若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC．若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD．若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W图1910．(2011·广东中山模拟)在如图19所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关K 接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关K接b时，电源的电动势和内电阻；(3)开关K接c时，通过R2的电流．。