2第二节 闭合电路欧姆定律
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第二讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路欧姆定律1.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r 只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路2.路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 二、电路动态变化的分析1.电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化.2.电路动态分析的方法(1)程序法:电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U →变化支路. (2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)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.③在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R 并与灯泡并联,另一段R 串与并联部分串联.A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致.三、电路中的功率及效率问题1.电源的总功率(1)任意电路:P 总=EI =U 外I +U 内I =P 出+P 内.(2)纯电阻电路:P 总=I 2(R +r )=rR E+2.2.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(1)任意电路:P 出=UI =EI -I 2r =P 总-P 内.(2)纯电阻电路:P 出=I 2R =r Rr R Er R R E 4)(222+-=+ (3)输出功率随R 的变化关系①当R =r 时,电源的输出功率最大为rE P M 42=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<P m 时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2,且R 1R 2=r 2. ⑤P 出与R 的关系如图所示.4.电源的效率(1)任意电路:η=总出P P ×100%=EU×100%.(2)纯电阻电路:η=rR R+×100% 因此在纯电阻电路中R 越大,η越大;当R =r 时,电源有最大输出功率,效率仅为50%. 特别提醒 当电源的输出功率最大时,效率并不是最大,只有50%;当R →∞时,η→100%,但此时P 出→0,无实际意义.【例1】在如图所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100Ω,R 2阻值未知,R 3是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随总电流的变化图线如图所示,其中A 、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。
人教版高中物理必修三第12章第2节《闭合电路的欧姆定律》说课稿今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第12章第2节《闭合电路的欧姆定律》。
第12章是电能和能量守恒定律,按照循序渐进的原则,上一章先学习部分电路规律,在本章再学习闭合电路的相关物理规律。
《闭合电路欧姆定律》是部分电路欧姆定律的延伸,是整个电路部分的中心内容,也是复杂电路分析的基础。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务,为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准普通高中物理课程标准(2017版2020年修订)【内容要求】:“3.2.4理解闭合电路欧姆定律。
会测量电源的电动势和内阻。
”二、说教材分析在学生学习了“欧姆定律”、“电功”等内容之后编排的,是分析和理解部分电路和全电路的交汇点,也是复杂电路分析的基础。
本节内容在教材中具有承上启下的作用,既是前面所学知识的巩固和深化,又为后继内容的学习做出了铺垫。
同时,通过本节的学习,能使学生会用能的转化观点分析相关电路问题.所以,本节是本章乃至整个电路部分的中心内容,更是本章教学的重点。
三、说教学目标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,知道电动势的定式。
2、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与电流的关系,体会图像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。
四、说核心素养【物理观念】通过电动势概念的建立和推导闭合电路欧姆定律,为学生深入理解能量守恒定律提供物理事实。
【科学思维】学生应用物理规律进行推理,解决实际问题,促进科学思维的发展。
【科学探究】通过分析闭合电路中电动势的升高和降低及其规律,学生可以深化对电场中电势和电势差概念的理解,同时对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。