高二物理人教選修31同步課件第二章學(xué)案9閉合電路的歐姆定律

1、,第二章,恒定電流,目標(biāo)定位,1.了解內(nèi)電路、外電路，知道電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和. 2.掌握閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，理解各物理量及公式的物理意義. 3.會(huì)用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系.,學(xué)案9 閉合電路的歐姆定律,知識(shí)探究,自我檢測(cè),一、閉合電路的歐姆定律,問題設(shè)計(jì),閉合電路由外電路和內(nèi)電路組成，用電器、導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路.已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，外電阻為R，設(shè)電路中電流為I.,知識(shí)探究,1.在外電路中沿著電流方向，電勢(shì)如何變化？在電源內(nèi)部電勢(shì)如何變化？,答案外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低；內(nèi)電路中，沿電流方向電勢(shì)升高.,2.在時(shí)間t內(nèi)，外電路和內(nèi)電

2、路產(chǎn)生的焦耳熱各是多少？電源非靜電力做功是多少？它們之間有怎樣的關(guān)系？ 答案外電路產(chǎn)生的焦耳熱為I2Rt，內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱為I2rt，非靜電力做功為EIt.根據(jù)能量守恒定律有：EItI2RtI2rt.,3.你能進(jìn)一步得出電路中的電流與電動(dòng)勢(shì)E、外電阻R和內(nèi)電阻r的關(guān)系嗎？,要點(diǎn)提煉,1.電源非靜電力做功等于內(nèi)、外電路消耗的 . 2.閉合電路的歐姆定律 (1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成 ，跟內(nèi)、外電路的 成反比.,電能,正比,電阻之和,(3)其它兩種表達(dá)形式： EU外 ，或?qū)懗蒃IR 這就是說，電源的電動(dòng)勢(shì)等于 .,U內(nèi),Ir,內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和,延伸思考,閉合電路歐姆定律的三種表

3、達(dá)形式的適用范圍是否相同？,二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,問題設(shè)計(jì),1.在如圖1所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E 10 V，內(nèi)電阻r1 ，試求當(dāng)外電阻分別是 3 、4 、7 時(shí)所對(duì)應(yīng)的路端電壓.通過數(shù) 據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？再通過公式論證你的結(jié)論是否正確.,圖1,答案外電壓分別為7.5 V、8 V、8.75 V.隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大.當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由I 可知電流I減小，路端電壓UEIr增大.,答案圖線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；圖線與橫軸的交點(diǎn)表示短路電流；圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，即r| |.,要點(diǎn)提煉,EIr,1.路端電壓的表達(dá)式：U . 2.路端電壓隨外電阻的變化

4、規(guī)律 (1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由I 可知電流I ，路端電壓UEIr . (2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I 可知電流I ，路端電壓UEIr .,減小,增大,增大,減小,(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流I變?yōu)?，U .這就是說，斷路時(shí)的路端電壓等于 .當(dāng)電源兩端短路時(shí)，外電阻R0，此時(shí)I .,0,E,電源電動(dòng)勢(shì),3.路端電壓與電流的關(guān)系圖象如圖3所示. (1)在圖象中U軸截距表示 ，縱坐標(biāo)從零開始時(shí)，I軸截距等于 . (2)直線 等于電源的內(nèi)阻，即內(nèi)阻r| |.,圖3,電源電動(dòng)勢(shì),短路電流,斜率的絕對(duì)值,典例精析,一、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,例1如圖4所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻為 1 ，R

5、15 ，R210 ，滑動(dòng)變阻器R3阻值 變化范圍為010 ，求電路中的總電流的變化 范圍.,圖4,解析當(dāng)R3阻值為零時(shí)，R2被短路，外電阻最小，電流最大. R外R15 ，,當(dāng)R3阻值為10 時(shí)，外電阻最大，電流最小.,答案0.551 A,二、UI圖象的理解和應(yīng)用,圖5,例2如圖5所示為某一電源的UI圖線，由圖可知() A.電源電動(dòng)勢(shì)為2 V B.電源內(nèi)電阻為 C.電源短路時(shí)電流為6 A D.電路路端電壓為1 V時(shí)，電路中電流為5 A,解析在本題的UI圖線中，縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，A正確； 橫軸截距表示短路電流，C錯(cuò)誤；,答案AD,針對(duì)訓(xùn)練如圖6所示，為閉合電路中兩個(gè)不同電源的UI圖象，則兩電

6、源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的關(guān)系為() A.E1r2 B.E1E2r1r2 C.E1E2r1r2,圖6,C,課堂要點(diǎn)小結(jié),1,2,3,4,1.(閉合電路歐姆定律的理解)若E表示電動(dòng)勢(shì)，U表示外電壓，U表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是() A.UIR B.UEU C.UEIr D.U E,BD,自我檢測(cè),1,2,3,4,2.(閉合電路歐姆定律的應(yīng)用)如圖7所示的電路中，把R由2 改變?yōu)? 時(shí)，電流強(qiáng)度減小為原來的一半，則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為() A.4 B.8 C.6 D.2 ,圖7,解析根據(jù)閉合電路歐姆定律EI(Rr)，當(dāng)R2 時(shí)，EI(2r)；當(dāng)R6 時(shí)，E

7、 (6r)，解得r2 ，故選D.,D,1,2,3,4,3.(路端電壓與負(fù)載的關(guān)系)對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)() A.U隨R的增大而減小 B.當(dāng)R0時(shí)，U0 C.當(dāng)電路斷開時(shí)，I0，U0 D.當(dāng)R增大時(shí)，U也會(huì)增大,BD,1,2,3,4,4.(電源UI圖象的理解和應(yīng)用)如圖8所示為 閉合電路中兩個(gè)不同電源的UI圖象，則下 列說法中正確的是() A.電動(dòng)勢(shì)E1E2，短路電流I1I2 B.電動(dòng)勢(shì)E1E2，內(nèi)阻r1r2 C.電動(dòng)勢(shì)E1E2，內(nèi)阻r1r2 D.當(dāng)工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大,圖8,1,2,3,4,解析由閉合電路的歐姆定律得EUIr.當(dāng)I0時(shí)電動(dòng)勢(shì)E等于路端電壓U，即UI圖線和U軸的交點(diǎn)就是電源電動(dòng)勢(shì)，由題圖知，兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等.當(dāng)U0時(shí)I ，UI圖線和I軸的交點(diǎn)就是短路電流，由題圖知I1I2，A正確.,而r|