人教版高中物理选修3-1学案：2.7闭合电路欧姆定律

祝学子学业有成，取得好成绩

- 1 - / 11 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__. 祝学子学业有成，取得好成绩

- 2 - / 11

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.（ √ )

2.7 闭合电路的欧姆定律（一）

【考纲要求】

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。

【自主学习】

一．闭合电路

1.闭合电路由哪些构成？

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移到，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

如图2.7-2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.

闭合电路中的电势如图2.7-3所示

(1)在外电路中，沿电流方向电势。

(2)在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。

4、如图2.7-4，设闭合电路中的电流I，讨论电路中能力转化。

（1）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？ 图2.7-1

图2.7-4 图2.7-2 图2.7-3 图2.7-6

（2）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？

（3）电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功?

（4）以上各能量之间有什么关系？

二 闭合电路欧姆定律

对纯电阻电路

1.公式:或

2.内容：

3.适用条件：

说明：

1、U外=IR 是外电路上总的电势降落，习惯上叫

《闭合电路的欧姆定律》教学设计

一、教材分析

课标分析：人教版选修3-1知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律

教材地位：闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结，又是本章拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时，闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是功能关系学习的好素材。

二、学情分析

学生通过前面的学习，理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识，认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势，并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题，已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律，并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、通过探究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，并能用来分析有关问题。

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、了解路端电压与电流的U-I图像，认识E和r对U-I图像的影响。

5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算

（二）过程与方法

1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力。

2、通过路端电压与负载关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。

3、了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。

4、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）情感态度价值观

1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。

2、通过实验探究，加强对学生科学素质的培养。

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＝__ER＋r__

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＝Er，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。( √ )