高中物理 第二章 恒定電流 2.8閉合電路歐姆定律學(xué)案新人教版選修3-1

1、2.8閉合電路歐姆定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降 落之和。 2理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、 計算有關(guān)問題。 3熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題?！緦W(xué)習(xí)過程】學(xué)習(xí)任務(wù)1：閉合電路歐姆定律 設(shè)疑： 電源是通過 力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。只有用導(dǎo)線 將電源、用電器連成閉合電路，電路中才有電流。那么電路中的電流大小與 哪些因素有關(guān)？電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢？ 問題： 閉合電路是由哪幾部分組成的？ 問題： 在外電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？ 問題：

2、 在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？ 探究： 設(shè)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I， （1）寫出在t時間內(nèi)，外電路中消耗的電能Q外的 表達(dá)式： （2）寫出在t時間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能Q內(nèi)的 表達(dá)式； （3）寫出在t時間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W的 表達(dá)式； 根據(jù)能量守恒定律，可得： 總結(jié)： 閉合電路中的電流跟電源的 成正比，跟內(nèi)、外電路的 之 和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。 適用條件：外電路是 的電路。 外電路兩端的電勢降落為 ，稱為 電壓，內(nèi)電路的電勢降 落為 ；可得： ：即電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。 應(yīng)用： 一個電源接8電阻時，通過

3、電源的電流為0.15A，接13電阻時，通過 電源的電流為0.10A，求電源的電動勢和內(nèi)電阻。 拓展： 如圖所示，電路兩端電壓U恒為28V，電燈上標(biāo)有“6V，12W”字樣，直 流電動機線圈電阻R=2；若電燈恰能正常發(fā)光，求： （1）流過電燈的電流是多大？ （2）電動機兩端的電壓是多大？ （3）電動機輸出的機械功率是多少？ 學(xué)習(xí)任務(wù)2：路端電壓與負(fù)載的關(guān)系 問題： 給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時，電路中的電流如何變化？ 外電阻增大時，路端電壓如何變化？ 總結(jié)： 路端電壓與負(fù)載的關(guān)系（認(rèn)為電源電動勢與內(nèi)阻一定時） 外電阻R增大時電流I( )內(nèi)壓U內(nèi)( )路端電壓U外( ) 極限情況：斷路情

4、況 外電阻R減小時電流I( )內(nèi)壓U內(nèi)( )路端電壓U外( ) 極限情況：短路情況 應(yīng)用： 根據(jù)U=E-Ir，利用數(shù)學(xué)知識可以知道路端電壓U是電流I的一次函數(shù)， 試作出UI圖象。并分析直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么？直線的 斜率之含義。 【課后作業(yè)】 ( )1. 如圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的IU圖象，則下述說法正確的 是 A電動勢E1=E2，發(fā)生短路時的電流強度I1I2 B電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2 C電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2 D當(dāng)兩個電源工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大( )2.如圖所示，直線A和B分別為電源a、b的路端電壓和電流的關(guān)系圖像，設(shè) 兩個電

5、源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的 電流分別為Ia、Ib，則 A、ra=rb, Ia=Ib B、rarb, IaIb C、rarb, Ia=Ib D、rarb, IaIb ( )3. 關(guān)于電源和直流電路的性質(zhì)，下列說法正確的是 A電流總是由高電勢流向低電勢B電源短路時，電路電流為無窮大，路端電壓為零C外電路斷路時，路端電壓為最大，外電阻為零D外電路總電阻值增大時，路端電壓也增大 ( )4. 如圖電路中，電阻R1=10，R2=8，電源內(nèi)阻r0當(dāng)S接R1時，電壓表 示數(shù)為2V，當(dāng)S接R2時，電壓表示數(shù)可能為 A2.2V B1.9V C1.6V D1.3V

6、( )5. 一個電源分別接上8和2的電阻時，兩電阻消耗的電功率相等，則電源 內(nèi)阻為 A1 B2 C4 D86.電源的電動勢為4.5V、外電阻為4.0時，路端電壓為4.0V。如果在外電路并聯(lián)一個 6.0的電阻，路端電壓是多大？如果6.0的電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多 大？7.許多人造衛(wèi)星都用太陽電池供電。太陽電池由許多片電池板組成。某電池板不接負(fù)載時 的電壓時600uV，短路電流是30uA。求這塊電池板的內(nèi)阻。8.如圖所示的電路中，電阻R1=6，R2=3，S斷開時，電流表示數(shù)為0.9A，S閉合時， 電流表示數(shù)為0.8A，則電源電動勢為E和內(nèi)阻r各為多大？9.如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)電阻為1，R1=1，R2=6，電動機線圈 電阻為0.5，若開關(guān)閉合后通過電源的電流為3A，則R1上消耗的電功率為多少？電動 機輸出的機械功率為多少？10、如圖所示，變阻器R2的最大電阻是10 ，R35 ，電源的內(nèi)電阻r1 ，當(dāng)電鍵S閉 合，變阻器的滑片在中點位