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7闭合电路的欧姆定律素养目标定位※※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※※理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、解决有关问题※理解闭合电路的功率表达，知道闭合电路欧姆定律是能量转化与守恒的一种表现形式素养思维脉络知识点1 闭合电路的欧姆定律1．闭合电路组成（1)外电路：电源__外__部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势__降低__。
(2)内电路:电源__内__部的电路，在内电路中,沿电流方向电势__升高__。
2．闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I，在时间t内，__非静电力做功__等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝__I2Rt＋I2rt__.3．闭合电路欧姆定律(1）概念:闭合电路中的电流与__电源的电动势__成正比，与内、外电路中的__电阻之和__成反比。
（2）表达式：I＝__错误!__公式中,R表示外电路的总电阻，E表示电源的电动势，r是电源内阻。
（3)适用范围:__纯电阻__电路。
知识点2 路端电压与负载的关系1．路端电压与电流的关系（1)公式:U＝__E－Ir__。
（2)图象(U－I):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的纵坐标表示__电动势__，斜率的绝对值表示电源的__内阻__。
2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时，电流I减小，外电压U__增大__，当R增大到无限大（断路）时,I＝0，U＝__E__。
（2)外电阻R减小时，电流I增大，路端电压U__减小__，当R减小到零时，I＝错误!，U＝__0__。
思考辨析『判一判』(1)闭合电路沿着电流的方向电势一定降低。
（×)（2)闭合电路的电流跟内、外电路电阻之和成反比.（√)（3）在闭合电路中，外电阻越大,路端电压越大.( √）(4）电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零。
( ×)(5)外电路短路时，电路中的电流无穷大.( ×)(6）纯电阻电路中电源的输出功率随外电阻R的增大而增大。
高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．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，跟内、外电阻之和成反比。
（2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。
2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。
在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。
再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。
根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。
解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。
A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。
故选AD。
点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
高二物理导学案日期编号2.7 闭合电路的欧姆定律（第1课时）班级姓名知识目标1、知道外电路、内电路概念，理解电源内部电势的变化和外电路中电势的变化规律；2、理解掌握闭合电路的欧姆定律，并能计算有关的电路问题。
自主学习1、闭合电路只有用导线把电源、用电器连成一个闭合才有电流。
用电器、导线组成电路，电源内部是电路，内电路的电阻叫,用r表示。
在外电路中，沿电流方向电势，在内电路中电流从电源极流向极。
外电路中，自由电荷（设为正电荷）在恒定电场作用下定向运动形成电流，沿电流方向电势降低，U外=IR；内外电路类比图：电势-高度而在内电路，由于非静电力作用，从负极到正极电势发生跃升，升高的值等于电动势的值E，同时，电流流经内阻r也有电势降低，U内=Ir2、由电路中的能量转化推导闭合电路欧姆定律（1）设外电路为纯电阻电路，外电路电阻为R，电流为I，在时间t内，外电路中电能转化成的内能为Q外= 。
（2）内电路电阻为r，在时间t内，电能转化成内能为：Q内= 。
（3）电源电动势为E，则在时间t内非静电力做功（即产生的内能）为：W= = 。
（4）由能量守恒可知W= + ，即EIt = + .整理化简得E= ，也就是I= 。
由此得出闭合电路欧姆定律。
（5）另一种推导：整个电路中，由于非静电力作用电势升高E，而电流经过外电路电阻和内电路电阻时电势降低分别为U外=IR、U内=Ir，整体看，升高和降低应相等，所以E=U外+ U内=IR+ Ir，所以有。
3、闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路的跟电源的成正比，跟内外电路的之和成反比。
（2）公式：I= 。
（3）电动势E与内电压U内、外电压U外的关系：E= 。
这就是说，电源的电动势等于。
特别提醒： ①rR E I += 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路； ②由于电源的电动势E 和内电阻r 不受R 变化的影响，从r R E I +=不难看出，随R 的增加，电路中电流I 减小；③U 外＝E －Ir 既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路．解决闭合电路问题的一般步骤：①认清外电路上各元件的串、并联关系，必要时需画出等效电路图帮助分析．要特别注意电流表和电压表所对应的电路．②求总电流I ：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出；若内外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I ；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出I .③根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流．④当外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，不能应用闭合电路欧姆定律求解干路电流，也不能应用部分电路欧姆定律求解该部分的电流，若需要时只能根据串、并联的特点或能量守恒定律计算得到．例题：在右图中R 1=14Ω，R 2=9Ω。
第7节、闭合电路欧姆定律定律一、教学目标（一）知识与技能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。
（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2、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、态度与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
教学重点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教学难点路端电压与负载的关系教学方法演示实验，讨论、讲解教学用具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑教学过程（一）引入新课教师：前边我们知道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。
只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。
那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。
（二）进行新课1、闭合电路欧姆定律教师：（投影）教材图2.7-1（如图所示）教师：闭合电路是由哪几部分组成的？学生：内电路和外电路。
教师：在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生：沿电流方向电势降低。
因为正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。
教师：在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生（代表）：沿电流方向电势升高。
因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师：这个同学说得确切吗？学生讨论：如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。
在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。
教师：（投影）教材图2.7-2（如图所示）内、外电路的电势变化。
教师：引导学生推导闭合电路的欧姆定律。
可按以下思路进行：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；学生：（1）E 外=I 2Rt（2）E 内=I 2rt（3）W=Eq=EIt根据能量守恒定律，W= E 外+E 内即EIt =I 2Rt + I 2rt整理得：E =IR + Ir 或者rR E I += 教师（帮助总结）：这就是闭合电路的欧姆定律。
（1）内容：闭合电路中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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
（2）公式：I =rR E + （3）适用条件：外电路是纯电阻的电路。
根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U 外=IR ，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为U 内=Ir ，代入E =IR + Ir得内外U U E +=该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。
2、路端电压与负载的关系教师：对给定的电源，E 、r 均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？ 学生：据I =rR E +可知，R 增大时I 减小；R 减小时I 增大。
教师：外电阻增大时，路端电压如何变化？学生：有人说变大，有人说变小。
教师：实践是检验真理的惟一标准，让我们一起来做下面的实验。
演示实验：探讨路端电压随外电阻变化的规律。
（1）投影实验电路图如图所示。
（2）按电路图连接电路。
（3）调节滑动变阻器，改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随电流（或外电阻）而改变。
学生：总结实验结论：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。
教师：下面用前面学过的知识讨论它们之间的关系。
路端电压与电流的关系式是什么？学生：U =E -Ir教师：就某个电源来说，电动势E 和内阻r 是一定的。
当R 增大时，由r R E I +=得，I 减小，由U =E -Ir ，路端电压增大。
反之，当R 减小时，由r R E I +=得，I 增大，由U =E -Ir ，路端电压减小。
拓展：讨论两种特殊情况：教师：刚才我们讨论了路端电压跟外电阻的关系，请同学们思考：在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什么现象？学生：发生短路现象。
教师：发生上述现象时，电流有多大？学生：当发生短路时，外电阻R =0，U 外=0，U 内=E =Ir ，故短路电流I =rE 。
教师：一般情况下，电源内阻很小，像铅蓄电池的内阻只有0.005 Ω~0.1 Ω，干电池的内阻通常也不到1 Ω，所以短路时电流很大，很大的电流会造成什么后果？学生：可能烧坏电源，甚至引起火灾。
教师：实际中，要防止短路现象的发生。
当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？学生：断路。
断路时，外电阻R→∝，电流I=0，U内=0，U外=E。
教师：电压表测电动势就是利用了这一原理。
3、闭合电路欧姆定律的应用（投影）教师引导学生分析解决例题。
讨论：电源的U—I图象教师：根据U=E-Ir，利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数，同学们能否作出U—I图象呢？学生：路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。
投影：U—I图象如图所示。
教师：从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么？学生：U随着I的增大而减小.教师：直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？学生：直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。
（三）课堂总结、点评通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1、电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
电源电动势等于闭合电路内、外电阻上的电势降落U 内和U 外之和，即E =U 内+U 外。
2、闭合电路的欧姆定律的内容及公式。
3、路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。
4、路端电压与电流的关系式为U =E -Ir ，其U —I 图线是一条倾斜的直线。
（四）实例探究电路结构变化问题的讨论【例1】在如图所示的电路中，R 1=10 Ω，R 2=20 Ω，滑动变阻器R 的阻值为0~50 Ω，当滑动触头P 由I 向b 滑动的过程中，灯泡L 的亮度变化情况是_______A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E 和内阻r 不变，通过灯泡电流由外电路总电阻决定。
外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的，当滑动触头由a 向b 滑动过程中，滑动变阻器连入电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流I =rR E 总减少，灯泡的实际功率P L =I 2R L 减小，灯泡变暗。
综上所述，选项B 正确。
闭合电路欧姆定律的定量应用【例2】 如图所示电路中，R 1=0.8Ω，R 3=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R 2=12 Ω，电源电动势E =6 V ，内阻r =0.2 Ω，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S ，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?解析：外电路的总电阻为R =66662212323+⨯=++⋅R R R R R Ω+0.8Ω=3.8Ω 根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为I =2.08.36+=+r R E A=1.5 A 即电流表A 1的读数为1.5 A对于R 2与R 3组成的并联电路，根据部分电路欧姆定律，并联部分的电压为U 2=I ·R 并=I ·222323R R R R +⋅=1.5×3 V=4.5 V 即电压表V 2的读数为4.5 V对于含有R 2的支路，根据部分电路欧姆定律，通过R 2的电流为I 2=65.42/22=R U A=0.75 A 即电流表A 2的读数为0.75 A电压表V 1测量电源的路端电压，根据E =U 外+U 内得U 1=E -Ir =6 V-1.5×0.2 V=5.7 V即电压表V 1的读数为5.7 V .点评：1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。
2.解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。
（2）解题关键是求总电流I ，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I =rR E +）直接求出I ；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。
（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。
课后作业1、书面完成P65“问题与练习”第1、3、4题；2、思考并回答第2、5题。
3、作业纸教后记：1、这一节是本章的脊梁，公式的推导很轻松，运用时提醒学生注意内阻。
2、难点在于电阻两端电压和电流的关系与路端电压和电流的关系的图象区别和联系，以及如何用图象得到相关信息。
学生得最大问题出在了电路动态分析以及计算时不能规范解题过程，导致带错数据，要提醒学生注意下标。
