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江苏省江阴市山观高级中学高中物理第二章恒定电流2.8闭合电路欧姆定律学案(无答案)新人教版选修3_1

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1 2.8闭合电路欧姆定律

【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．熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。

【学习过程】

学习任务1：闭合电路欧姆定律

设疑： 电源是通过 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？

问题： 闭合电路是由哪几部分组成的？

问题： 在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？

问题： 在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？

探究： 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Q外的

表达式：

（2）写出在t时间内，内电路中消耗的电能Q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；

根据能量守恒定律，可得：

总结： 闭合电路中的电流跟电源的 成正比，跟内、外电路的 之

和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。

适用条件：外电路是 的电路。

外电路两端的电势降落为 ，称为 电压，内电路的电势降

落为 ；可得： ：即电动势等于内外电路电势降落之和。

应用： 一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13Ω电阻时，通过

电源的电流为0.10A，求电源的电动势和内电阻。 2

拓展： 如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直

流电动机线圈电阻R=2Ω；若电灯恰能正常发光，求：

（1）流过电灯的电流是多大？

（2）电动机两端的电压是多大？

（3）电动机输出的机械功率是多少？

学习任务2：路端电压与负载的关系

问题： 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？

外电阻增大时，路端电压如何变化？

总结： 路端电压与负载的关系（认为电源电动势与内阻一定时）

外电阻R增大时→电流I( )→内压U内( )→路端电压U外( )

极限情况：断路情况

外电阻R减小时→电流I( )→内压U内( )→路端电压U外( )

极限情况：短路情况

应用： 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，

试作出U—I图象。并分析直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的

斜率之含义。

3

【课后作业】

( )1. 如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的I—U图象，则下述说法正确的

是

A．电动势E1=E2，发生短路时的电流强度I1＞I2

B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2

C．电动势E1=E2，内阻r1＜r2

D．当两个电源工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大

( )2.如图所示，直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像，设

两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的

电流分别为Ia、Ib，则

A、ra=rb, Ia=Ib

B、ra＞rb, Ia＞Ib

C、ra＞rb, Ia=Ib

D、ra＞rb, Ia＜Ib

( )3. 关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是

A．电流总是由高电势流向低电势

B．电源短路时，电路电流为无穷大，路端电压为零

C．外电路断路时，路端电压为最大，外电阻为零

D．外电路总电阻值增大时，路端电压也增大

( )4. 如图电路中，电阻R1=10Ω，R2=8Ω，电源内阻r≠0．当S接R1时，电压表

示数为2V，当S接R2时，电压表示数可能为

A．2.2V

B．1.9V

C．1.6V

D．1.3V

( )5. 一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源

内阻为

A．1Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω

6.电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个

6.0Ω的电阻，路端电压是多大？如果6.0Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多

大？

4

7.许多人造卫星都用太阳电池供电。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时

的电压时600uV，短路电流是30uA。求这块电池板的内阻。

8.如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，S断开时，电流表示数为0.9A，S闭合时，

电流表示数为0.8A，则电源电动势为E和内阻r各为多大？

9.如图所示的电路中，电源电动势为12V，内电阻为1Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，电动机线圈

电阻为0.5Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，则R1上消耗的电功率为多少？电动

机输出的机械功率为多少？

10、如图所示，变阻器R2的最大电阻是10 Ω，R3＝5 Ω，电源的内电阻r＝1 Ω，当电键S闭

合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W，电源的输出功率为12 W。

此时电 灯R1正常发光，求：

（1）电灯阻值R1是多少?（设R1阻值恒不变）

（2）当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少

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高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律学案新人教选修

高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律学案新人教选修

7 闭合电路的欧姆定律

答案：(1）正极 (2）负极 (3）降低 (4）负极 (5）正极 (6）升高 (7）I2Rt＋I2rt (8）正比 (9）反比 (10）ER＋r (11）IR＋Ir (12）U外＋U内 (13）纯电阻 (14）E－Ir (15）直线 (16）电动势 (17）内阻 (18）减小 (19）增大 (20）0 (21）E

(22）增大 (23）减小 (24）Er (25）0

1．电动势、内电压、外电压三者之间的关系

(1）外电路、外电阻、外电压

如图所示，电源外部(两极间包括用电器和导线等）的电路叫外电路；外电路上的电阻叫外电阻；外电路上总的电势降落叫外电压，也叫路端电压。

(2）内电路、内电阻、内电压

如图所示，电源两极(不含两极）以内的电路叫内电路；内电路的电阻称内电阻，即电源的电阻；内电阻上的电压叫内电压。

(3）三者之间的关系

在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于内、外电路中电势降落的和，即电源的电动势E＝U内＋U外。

①电路闭合时，电源两极的电压是外电压(路端电压），而不是内电压。②当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U内＝0，此时E＝U外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。③电动势和路端电压虽然有相同的单位且有时数值也可能相同，但二者本质上是两个不同的物理量，电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领，路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式能的本领。

【例1】关于电源的电动势，下列说法中正确的是( ）

A．电动势等于在电路中移送单位电荷时电源所提供的电能

B．电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领的物理量

C．电动势等于内电压和外电压之和

D．电动势等于路端电压

解析：电动势在数值上等于非静电力移动1 C的正电荷时做的功，即等于1 C的正电荷获得的电能。只有电路断开时，电动势才等于路端电压，故只有D错误。

答案：ABC

2．闭合电路的欧姆定律

高中物理第二章恒定电流2.8多用电表的原理学案选修3_1

高中物理第二章恒定电流2.8多用电表的原理学案选修3_1

1 8 多用电表的原理

班级 姓名 第 小组

【目标1】通过理论分析，探究欧姆表的原理

提出问题：

1.请问怎样将一个表头改装成大量程的电压表和电流表？

2.给你一个表头，能设计出一个测电阻的电表（叫欧姆表）吗？

需要哪些器材？请简述设计过程。在右边画出电路图。

此处老师引导同学们一步步完善设计，最后确定方案。

结论：欧姆表由表头、 、 、

等几部分组成。

定性研究：有一个表头满偏电流Ig=15mA、内阻Rg=7.5Ω（如下图），另有一个电源E=1.5V、r =0.5Ω，用此表头、电源和可变电阻做成一个欧姆表，①请在下图右刻度盘上标出欧姆表的“0”位置，并计算出此时的调零电阻R1为多少？再标出“∞”位置。②调零电阻接好后，若将红黑表笔接在阻值为200Ω的电阻R2两端，此时表头的指针指在多大的电流位置？请在下图右刻度盘上标出此电阻的值。③若把任意一个电阻R接在两表笔间，电流表读数I与R的值有什么关系？请写出其数学表边式。请在右刻度盘上标出左刻度盘10处对应的电阻值。④从这两欧姆表的表盘能看出，欧姆表的刻度盘是均匀的吗？ 。

【目标2】理解多用电表的原理，能看懂多用电表各档的作用，认识多用电表的外部构造

1．探究多用电表：下图左边的图中，甲为 表、乙为 表、丙为 表。请把左图中的表并入右图中，通过调单刀多掷开关，来变换成不同的表，画出一个最简单的电路图。 2

2．认识多用电表电路图：右图为一个多用电表的电路图，请回答：①电流表是把单刀多掷开关S打到 位置，其中打到 量程大。②电压表是把开关S打到 位置，其中打到 量程大。③欧姆表是把开关S打到

高中物理第二章恒定电流2.8多用电表的原理学案选修3_1 2

高中物理第二章恒定电流2.8多用电表的原理学案选修3_1 2

1 8 多用电表的原理

班级

姓名

第

小组

【目标1】通过理论分析，探究欧姆表的原理

提出问题：

1.请问怎样将一个表头改装成大量程的电压表和电流表？

2.给你一个表头，能设计出一个测电阻的电表（叫欧姆表）吗？

需要哪些器材？请简述设计过程。在右边画出电路图。

此处老师引导同学们一步步完善设计，最后确定方案。

结论：欧姆表由表头、 、 、

等几部分组成。

定性研究：有一个表头满偏电流Ig=15mA、内阻Rg=7.5Ω（如下图），另有一个电源E=1.5V、r =0.5Ω，用此表头、电源和可变电阻做成一个欧姆表，①请在下图右刻度盘上标出欧姆表的“0”位置，并计算出此时的调零电阻R1为多少？再标出“∞”位置。②调零电阻接好后，若将红黑表笔接在阻值为200Ω的电阻R2两端，此时表头的指针指在多大的电流位置？请在下图右刻度盘上标出此电阻的值。③若把任意一个电阻R接在两表笔间，电流表读数I与R的值有什么关系？请写出其数学表边式。请在右刻度盘上标出左刻度盘10处对应的电阻值。④从这两欧姆表的表盘能看出，欧姆表的刻度盘是均匀的吗？ 。

【目标2】理解多用电表的原理，能看懂多用电表各档的作用，认识多用电表的外部构造

1．探究多用电表：下图左边的图中，甲为 表、乙为 表、丙为 表。请把左图中的表并入右图中，通过调单刀多掷开关，来变换成不同的表，画出一个最简单的电路图。 2

2．认识多用电表电路图：右图为一个多用电表的电路图，请回答：①电流表是把单刀多掷开关S打到

位置，其中打到

量程大。②电压表是把开关S打到

位置，其中打到

量程大。③欧姆表是把开关S打到

高中物理第二章恒定电流欧姆定律学案设计新人教选修

高中物理第二章恒定电流欧姆定律学案设计新人教选修

1 3 欧姆定律

学习目标

1.进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.

2.理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.

3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握用分压电路改变电压的基本技能.

4.知道伏安特性曲线、线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.

自主探究

一、探究导体中的电流规律

对同一导体,电流跟导体两端的电压的关系是

.

二、实验准备

(1)实验器材: 、 、 、 、 、 和导线若干.

(2)实验原理: .

合作探究

一、实验探究

1.电路图如图所示.

2.数据记录:

U/V

I/A

3.实验结论: .

二、新课学习

1.电阻

(1)定义: .

(2)定义式: .

(3)单位:

.

(4)物理意义: .

2.欧姆定律

(1)内容: .

(2)表达式: .

(3)单位: .

(4)适用条件: .

3.导体的伏安特性曲线:

4.线性元件与非线性元件的区别:

.

三、实例探究

若加在某导体两端的电压变为原来的,导体中的电流减小了0.4 A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?

四、巩固练习 2 一金属导体,两端加上U1=10 V的电压时电流I1=0.5 A,两端加上U2=30 V的电压时导体中电流I2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?

课堂检测

1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )

A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定

B.从关系式R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比

C.从关系式I=可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比

D.从关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值