2024_2025高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律教案2新人教版选修3_1.doc
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闭合电路的欧姆定律
[学习目标]1.理解闭合电路的欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势着陆之和．(重点)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．(难点)3.驾驭电源断路和短路两种特殊状况下的特点．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.娴熟应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题．(难点)
闭合电路欧姆定律
[先填空]
1．闭合电路的组成及电流流向
2．闭合电路中的能量转化
如图2－7－1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.
图2－7－1
3．闭合电路欧姆定律
[再思索]
手电筒中的电池用久了，虽然电动势没减小多少，但小灯泡却不怎么亮了，为什么？
【提示】电池用久了电动势不变但内阻增大，依据I＝eq\f(E,R＋r)电流减小，小灯泡功率减小变暗
[后推断]
(1)电源电动势越大，电流肯定越大．(×)
(2)当外电路断路时，电源两端的电压在数值上等于电动势．(√)
(3)在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质上就是电压．(×)
路端电压与负载(外电阻)的关系
[先填空]
1．路端电压与电流的关系
图2－7－2
(1)公式：U＝E－Ir.
(2)图象(U－I图象)，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的肯定值表示电源的内阻．
2．路端电压随外电阻的变更规律
(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，即断路时的路端电压等于电源电动势．
(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＝eq\f(E,r)，U＝0.
[再思索]
假如用发电机干脆给教室内的电灯供电，电灯两端的电压等于发电机的电动势吗？
【提示】不等于．因为发电机内部有电阻，有电势着陆．发电机内部电压与电灯两端电压之和才等于电动势．
[后推断]
(1)外电路的电阻越大，路端电压就越大．(√)
(2)路端电压增大时，电源的输出功率肯定变大．(×)
(3)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零．(×)
预习完成后，请把你认犯难以解决的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
问题3
问题4
学生分组探究一对闭合电路欧姆定律的进一步理解(深化理解)
第1步探究——分层设问，破解疑难
1．用电压表测量闭合电路电源两端电压，电压表示数等于电源电动势吗？
2．在含有电动机的电路中能干脆用I＝eq\f(E,R＋r)求电流吗？
第2步结论——自我总结，素能培育
闭合电路欧姆定律各种表达式的意义及适用条件
表达式
物理意义
适用条件
I＝eq\f(E,R＋r)
电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比
纯电阻电路
E＝I(R＋r)①
E＝U外＋Ir②
E＝U外＋U内③
电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和
①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用
EIt＝I2Rt＋I2rt④
W＝W外＋W内⑤
电源供应的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和
④式适用于纯电阻电路，⑤式普遍适用
第3步例证——典例印证，思维深化
如图2－7－3所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为志向电表)的示数各为1.6V和0.4A．当S断开时，它们的示数各变更0.1V和0.1A，求电源的电动势和内阻．
图2－7－3
【思路点拨】解答该题可依据E＝U＋Ir，结合题设条件，列方程组求解．
【解析】当S闭合时，R1、R2并联接入电路，当S断开时，只有R1接入电路，此时路端电压增大、干路电流减小．
当S闭合时，由闭合电路欧姆定律得：
U＝E－Ir，即1.6＝E－0.4r①
当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：
U′＝E－I′r，即1.6＋0.1＝E－(0.4－0.1)r②
由①②得：E＝2V，r＝1Ω
【答案】2V1Ω
闭合电路问题的求解方法
(1)分析电路特点：认清各元件之间的串、并联关系，特殊要留意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流．
(2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路的欧姆定律干脆求出；也可以利用各支路的电流之和来求．
(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应依据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流．
第4步巧练——精选习题，落实强化
1．下列说法中，错误的是()
A．电源短路时，电源的内电压等于电动势
B．电源短路时，路端电压为零
C．电源开路时，路端电压最大
D．电源的负载增加时，路端电压也增大
【解析】电源的负载增加，是并