物理鲁科版选修3-1学案：第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路 Word版含解析

祝学子学业有成，取得好成绩

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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__. 祝学子学业有成，取得好成绩

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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.（ √ )

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学案9 闭合电路的欧姆定律

[学习目标定位］ 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.

一、闭合电路的欧姆定律

1．闭合电路

(1)闭合电路由外电路和内电路组成，用电器、导线组成外电路，电源内部是内电路．

(２)电路中正电荷的定向移动方向就是电流的方向，所以在外电路中，沿电流方向电势降低.

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)公式：I＝ER＋ｒ．

（３）我们用U外表示ＩR，它是外电路上总的电势降落，习惯上叫做路端电压;用U内表示Ir，它是内电路的电势降落．所以Ｅ＝U外＋U内,这就是说，电源的电动势等于内外电路电势降落之和。

二、 路端电压与负载的关系

1。电路中,消耗电能的元件常常称为负载,负载变化时，电路中的电流就会变化,路端电压也随之变化。

2。路端电压的表达式：U=E—Ｉr．

3．路端电压随外电阻的变化规律

(1)当外电阻Ｒ增大时，由I＝错误!可知电流I减小,路端电压U＝E－Iｒ增大.

(2)当外电阻Ｒ减小时，由Ｉ＝错误!可知电流I增大，路端电压U＝E—Ｉｒ减小． 高中物理学案大全，高考学案大全

(3）两种特殊情况：

①当外电路断开时,电流Ｉ变为0，U＝Ｅ.这就是说，断路时的路端电压等于电源电动势。

②当电源两端短路时，外电阻Ｒ=０,此时I=错误!。 高中物理学案大全，高考学案大全

一、闭合电路的欧姆定律

［问题设计］

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？

答案 外电路产生的焦耳热为I2Rt,内电路产生的焦耳热为Ｉ2rt，非静电力做功为EIt。根据能量守恒定律有：EIt＝Ｉ２Rt+Ｉ2rｔ。

高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计

一、教材分析

1、本节内容在教材中的地位和作用

《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》（选修3—1）中是第二章第七节的内容，电动势作为单独的一节在前面已经介绍，所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律，然后研究路端电压跟负载的关系。《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一，它与我们的生活、生产和科学技术息息相关，只有掌握了这部分内容，才能有效的应用它解决实际问题。

2、教学目标

结合教材内容和学生的特点，本节课的教学目标定位如下：

知识与技能 ①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和；

②理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决电路有关的问题；

③理解路端电压与负载（或干路电流）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。

过程与方法 ①通过学生实验：探索闭合电路中路端电压与负载的关系，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问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

情感与价值观 通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。

3、教学中的重点和难点

重点：1、闭合电路欧姆定律；

2、路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系。

难点：路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系及U—I图线的物理意义的理解。

二、教学设计思想

在这节课的设计过程中，首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题，这样能激发学生的求知欲望，并能很快切入主题；然后利用能量转化守恒定律，分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律，并用滑滑梯动画类比帮助学生理解；关于路端电压U和负载R的关系的探索，教师介绍实验原理电路图，采用学生分组实验，引导学生用导学卡，在实验中发现规律，交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象，再鼓励学生代表将自己的探究成果与大家共享。充分体现学生在课堂中的主体地位，侧重于培养学生的实践能力，分析问题、解决问题的能力；培养学生的交流合作能力。教师在课堂中主要起引导作用，使学生沿着主线、沿着重点难点去发现问题、分析问题、解决问题，在恰当的时候将学生讨论的问题引导到一个比较集中的矛盾上，激化这个矛盾，从而解决这个问题，在适当的时候借用多媒体课件，将抽象的问题直观化、复杂的问题简单化。

1 第4节 逻辑电路与自动控制

1.如果要求输出Z为1，只有输入A和B都为1才能实现，否则输出为0，这就是“与”逻辑。

2．如果要求输出Z为1，只要输入A和B有一个是1就能实现，这就是“或”逻辑。

3．输出Z是输入A的否定，这就是“非”逻辑。

简单逻辑电路

1.逻辑电路

计算机的核心是由一些被称为逻辑电路的基本逻辑门电路构成的。

这里所说的逻辑，是指“条件”与“结果”的关系。在计算机中，所谓的条件就是一些用电位的高低表示的电信号，执行类似逻辑任务的是一些电子开关，即逻辑门电路。逻辑门电路的信号只有两种状态，一是高电位状态，用1表示；一是低电位状态，用0表示。

2．各种基本的逻辑门电路符号、真值表及特点

(1)“与”门

①“与”逻辑：如果要求输出Z为1，只有输入A和B都为1才能实现，否则输出为0。

②“与”门的符号：& ABZ]。

③“与”门的真值表：

输入 输出

A B Z

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

(2)“或”门 2 ①“或”逻辑：如果要求输出Z为1，只要输入A或B有一个是1就能实现。

②“或”门的符号：。

③“或”门的真值表：

输入 输出

A B Z

0 0 0

0 1 1

1 0

1

1 1 1

(3)“非”门

①“非”逻辑：输出Z是输入A的否定。

②“非”门的符号： 。

③“非”门的真值表：

输入 输出

A Z

0 1

1 0

1．联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )

A．“与”门 B．“非”门

C．“或”门 D．“与非”门

解析：联合国规定，只要常任理事国有一个反对，提案就不能通过。这和“与”门的逻辑关系一致。

答案：A

逻辑电路的应用及集成电路

[自学教材]

(1)逻辑电路是自动控制电路的核心，在生产、生活中有着十分广泛的运用。 3 (2)实例：恒温热水器、火警自动报警器等。