高中物理：2.7《闭合电路欧姆定律》学案 (新人教版选修3-1).doc

第七节闭合电路的欧姆定律学案导学学习目标（一）知识与技能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、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、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。5、理解闭合电路的功率表达式知道闭合电路中能量的转化。（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验培养利用“实验研究得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题培养运用物理知识解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观通过本节课教学加强对科学素质的培养通过探究物理规律培养创新精神和实践能力。学习重点推导闭合电路欧姆定律应用定律进行有关讨论。学习难点路端电压与负载的关系自主学习1.内、外电路：、导线组成外电路是内电路。在外电路中沿电流方向电势。2.闭合电路的电流跟电源电动势成跟内、外电路的电阻之和成。这个结论叫做闭合电路欧姆定律。3.电动势和电压：断路时的路端电压电源电动势；闭合电路中电动势等于电势降落之和。同步导学1.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的不随外电路电阻的变化而改变而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：有：（1）外电路的电阻增大时I减小路端电压升高；（2）外电路断开时R=∞路端电压U=E;（3）外电路短路时R=0U=0I=(短路电流)短路电流由电源电动势和内阻共同决定由于r一般很小短路电流往往很大极易烧坏电源或线路而引起火灾.2.路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-IrE和r可认为是不变的由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线如图所示.依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小（2）电流为零时即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中U—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势（3）路端电压为零时即外电路短路时的电流I=.图线斜率绝对值在数值上等于内电阻（4）电源的U—I图象反映了电源的特征（电动势E、内阻r)例1如图所示图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻可任意选取其中的若干只进行组合作为该蓄电池组的外电路则所组成的这些外电路中输出功率最大时是_______W。解析：由图象可知蓄电池的电动势为20V由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻外电阻等于2Ω因此输出功率最大为50W。3.闭合电路中的电功率和电源的效率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路的反映.由E=U＋U′可得EI=UI+U′I或EIt=UIt+U′It（1）电源的总功率：P=EI=I（U+U′)若外电路是纯电阻电路还有P=I2（R+r)=(2)电源内部消耗的功率：P内=I2r=U′I=(3)电源的输出功率：P出=P总-P内=EI-I2r=UI若外电路为纯电阻电路还有P出=I2R（4）电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示而当内外电阻相等时电源的输出功率最大为。4.闭合电路中局部电阻的变化而引起电流、电压的变化是典型的电路的动态变化问题。此类问题应在明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上按局部（R的变化）全局（I总、U端的变化）局部（U分、I分的变化）的逻辑思维进行分析推理使得出的每一个结论都有依据这样才能得出正确的判断。例2如图所示的电路中若将滑动变阻器的滑动触头向b端滑动时试判断图中八只表的示数将怎样变化(各电表内阻对电路的影响均不考虑)?解析：本题为“动态”分析问题可用常规分析法逐步推出结论.R2的滑片向下滑动R2值变大引起R总变大.由可知总电流变小即电流表A示数变小.由U＝IR总可知端压变大即电压表V示数变大.由.可知I4变大即电流表AA示数变大.由I1＝I↓－I4↑可知I1变小即电流表A1示数变小.由U1＝I1R1可知U1变小即电压表V1示数变小.由U2＝U↑－U1↓可知U2变大即电压表V2示数变大.由可知I3变大即电流表A3示数变大.由I2＝I1↓－I3↑可知I2变小即电流表A2示数变小.例3图(a)为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知。两者不成线性关系这