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___________ 。

3•闭合电路中的电势只有用导线将电源、用电器连成闭合?电源提供的电能是如何在闭合电路闭合电路（1）路端电压是否总等于电动势？ ____________________________________ （2）路端电压是否会随外电路的改变而改变？1、 2、 3、在电源（干电池）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 ___________ 。

在正负极之间，电源的内阻中有电流, 沿电流方向电势.闭合电路中的电势（1）在外电路中，沿电流方向电势 __________ 。

⑵ 在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势 部分电路欧姆定律的内容是什么？ ：R部分电路闭合电路中的电流I 与哪些因素有关呢? 讨论1、 合上开关，在时间t 内，电路中有电流的同时伴随能量的转化，整个电路中电能转化为什么能? 各是多少？ 2、 电路中的电能又是什么能转化来的？在电源内部是如何实现的？ 3、若外电路中的用电器都是纯电阻R,在时间t 内，外电路中有多少电能转化为内能4、 内电路也有电阻r ,当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能是多少5、 电流流经电源时，在时间 t 内非静电力做多少功 ？ _____________________6、完成下面的框图: 1. 公式： _________________________ 或________________________________________ 2. 内容： __________________________________________________________________________3. 适用条件： ________________________________ 说明:；另一方面，沿电流方向存在电势"跃升以上各能量之间有什么关系 ？闭合电路欧姆定律例1、如图所示电路，电源电动势为 1.5V，内阻为0.12 Q，外电路的电阻为_____________ ,1.38 Q，求电路中的电流和路端电压。

例2、电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Q的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为 1.8V,求电源的内电阻.例3、在如图所示的电路中，R i=14.0 Q, F2=9.0 Q ,当开关S扳到位置1时, 电流表的示数为l1=0.20A;当开关S扳到位置2时，电流表的示数为l2=0.30A, 求电流的电动势和内电阻.如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电源的内阻和电动势？三•路端电压U与负载R的关系路端电压U与外电阻R的关系式:两个特例：(1)电源内阻为0式，1= _______ , U外= ________⑵外电路断路时，电流，外电压，内电压为多大?R TS时，|= _________ , lr= _______ , U 外= _______(3) 外电路短路时，电流，外电压，内电压为多大?R=0, l= (称为短路电流)，U外= __________四•路端电压U随电流I变化的图象(1) 图象的函数表达U = E—lr(2) 图象的物理意义①在纵轴上的截距表示____________________②在横轴上的截距表示电源的短路电流I短= ___________③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害.例4、如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象，由图象可知,该电源的电动势为—也内阻为 ___________ Q例5、有两节电池，它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1 和「2.将它们分别连成闭合电路，其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示，可以判定()A. 图象交点所示状态，两电路的外电阻相等 B.E 1>S,r 1>「2C.图象交点所示状态，两电路的电阻相等D.E >E,r <r【当堂检测】1•关于电动势，下面的说法正确的是：（）电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电压，所以当电源接入电路时，电动势将发生 改变。

闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势 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的D 在闭合电路中，电源的电动势等于内，外电路上电压之和。

2.如图，R= 0.8 Q 当开关S 断开时电压表的读数为1.5V ;当开关闭合时电压表的读数为 1.2V 则该电源的电动势和内电阻分别为多少3.如图，R=14Q ,R 2=9Q ,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l 2=0.3A.求电源的电动势 E 和内电阻r.大小的物理量 RV)1 _RI -------- !■ -------- ■E 、r4 .一太阳能电池板, 将该电池与一阻值为 测得它的开路电压为800mV ，短路电流为40mA ，若20 Q 的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是多少？5.如图所示，直线 阻R 的两端电压 A 为电源的路端电压 U 与电流I 的关系图线，直线 B 是电U 与电流I 的关系图线，用该电源与电阻 R 组成闭合电路,电源的输出功率和电阻 R 分别是（ A . 4W 1 Q B . 4W 2 Q C . 2W 1 Q D2W 2 Q6•如图所示，在同一坐标系中画出 a 、b 、c 三个电源的 象，其中a 和c 的图象平行，下列说法中正确的是A . Ea<Eb , C. Ea<Ec ,ra=rb ra=rcEb=Ec , rc>rb Eb<Ec , rb=rc闭合电路的欧姆定律导学案（二）五.闭合电路的功率E U 外U 内—EI U 外I U 内I1. 电源提供的功率（电源的总功率） ___________________2. 电源的输出功率（外电路得到的功率） _________________________3. 电源内阻上的热功率 _________________________________4. 闭合电路中的能量转化 _____________________________________________________________ 六•电源的效率 电源的效率n = ________________________________________对纯电阻电路，电源的效率为：结论：电源的效率随外电阻的增大而 ____________ S 处于闭合状态下，若将开关S 由位置1切换到位置A 、 电压表的示数变大B 、 电池内部消耗的功率变大C 、 电阻R2两端的电压变大D 、 电池的效率变大 例7.如图所示的电路中，电源的电动势 E=10V,内阻 电动机正常工作时，电压表的示数U=3.0V,求：（1）⑵（3）例8.如图所示，直线A 为电源的路端电压 U 与电流I 的关系图线 直线B 是电阻R 的两端电压U 与电流I 的关系图象，用该电源与 电阻R 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为多少七电源最大输出功率 2P=IU=I R例6.如图所示的电路中，电池的电动势为 E,内阻为r,电路中的电阻为电源的总功率？ 电动机消耗的电功率 电源的输出功率？ I/AR i 、Ra 和F 3的阻值相同.在开关U/Vr当R = r 时，P M = _____________________________ 电源的功率最大时，其效率只有___________在外电路的电阻逐渐减小的过程中， 下面说法中正确的是() B .电源的输出功率一定逐渐变小D.电源的供电效率一定逐渐变小例10.如图所示的电路中,R 为电阻箱,V 为理想电压表.当电阻箱读数为 当电阻箱读数为 R ?=5Q 时，电压表读数为U 2=5V,求： (1) 电源的电动势E 和内阻r.(2) 当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最值Pm 为多少？【当堂检测】 1.电源的电动势和内阻都保持一定， 在外电路的电阻逐渐减小的过程中,A. 电源的路端电压一定逐渐变小 B .电源的输出功率一定逐渐变小 C •电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D .电源的供电效率一定逐渐变小3.如图所示的电路中，电源的电动势为2V,内阻为0.5 Q , R0为2Q ,变阻 器的阻值变化范围为0~10Q ,求：(1) 变阻器阻值多大时,R c 消耗的功率最大.(2) 变阻器阻值多大时，变阻器消耗的功率最大.其最大功率为多少？ (3) 电源的最大输出功率为多少？1 2 3 I/A5.如图所示，电源电动势为 14V ，内电阻为1Q,电灯规格为“ 2V , 4W ，电动机电枢线圈的电阻为0.5 Q 。