27闭合电路的欧姆定律.docx

7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、外电路上电势降落之和．(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.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.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题．(难点)[知识清单]闭合电路欧姆定律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， 等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝ .图2－7－13．闭合电路欧姆定律[思考]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？[判断](1)电源电动势越大，电流一定越大．( )(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1．路端电压与电流的关系图2－7－2(1)公式：U＝ .(2)图象(U－I图象)，该直线与纵轴交点的纵坐标表示 ，斜率的绝对值表示电源的 ．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 ，外电压U ，当R增大到无限大(断路)时，I＝ ，U＝ ，即断路时的 等于电源 ．(2)外电阻R减小时，电流I ，路端电压U ，当R减小到零时，I＝，U＝ .[思考]假如用发电机直接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？[判断](1)外电路的电阻越大，路端电压就越大．( )(2)路端电压增大时，电源的输出功率一定变大．( )(3)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零．( )预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面探究一　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直接用I＝求电流吗？第2步　结论——自我总结，素能培养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＝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)　①E＝U外＋Ir　②E＝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＋I2rt ④W＝W外＋W内 ⑤电源提供的总能量等于内、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，思维深化例1.　如图2－7－3所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A．当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内阻．图2－7－3【思路点拨】　解答该题可根据E＝U＋Ir，结合题设条件，列方程组求解．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，特别要注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直接求出；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，应根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2．某电路当外电路断开时，路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V，则可以判定该电路中电源的电动势E和内电阻r分别为(　　)A．E＝2.4 V，r＝1 Ω　　B．E＝3 V，r＝2 ΩC．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω探究二　闭合电路的功率和效率(深化理解)第1步　探究——分层设问，破解疑难1．外电路的电阻越大，电源的输出功率越大吗？2．电源的输出功率越大，电源的效率越高吗？第2步　结论——自我总结，素能培养1．各部分功率关系分析由EIt＝I2Rt＋I2rt知EI＝I2R＋I2r2．电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下：(1)电源的输出功率P出＝I2R＝R＝＝由此可知当R＝r时，电源有最大输出功率P出max＝.(2)P出与外电阻R的函数关系图象，如图2－7－4所示．图2－7－4(3)电源的效率η＝＝＝＝＝＝，可见，外电阻R越大，电源的效率越高．第3步　例证——典例印证，思维深化例2.　如图2－7－5所示，电路中电池的电动势E＝5 V，内电阻r＝10 Ω，固定电阻R＝90 Ω，R0