高中物理-2.7《闭合电路欧姆定律》导学案新人教版选修.doc

第页共NUMPAGES6页
高中物理2.7《闭合电路欧姆定律》导学案新人教版选修

【学习目标】
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、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
【学习过程】
学习任务1：闭合电路欧姆定律设疑：
电源是通过力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？
问题：
闭合电路是由哪几部分组成的？
问题：
在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？
问题：
在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？
探究：
设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I，（1）写出在t时间内，外电路中消耗的电能Q外的表达式：
（2）写出在t时间内，内电路中消耗的电能Q内的表达式；（3）写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的表达式；根据能量守恒定律，可得：
总结：
闭合电路中的电流跟电源的成正比，跟内、外电路的之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
适用条件：外电路是的电路。
外电路两端的电势降落为，称为电压，内电路的电势降落为；可得：
：即电动势等于内外电路电势降落之和。
应用：
一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0、15A，接13Ω电阻时，通过电源的电流为0、10A，求电源的电动势和内电阻。
拓展：
如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω；若电灯恰能正常发光，求：
（1）流过电灯的电流是多大？
（2）电动机两端的电压是多大？
（3）电动机输出的机械功率是多少？
学习任务2：路端电压与负载的关系问题：
给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？
外电阻增大时，路端电压如何变化？
总结：
路端电压与负载的关系（认为电源电动势与内阻一定时）外电阻R增大时→电流I()→内压U内()→路端电压U外()
极限情况：断路情况外电阻R减小时→电流I()→内压U内()→路端电压U外()
极限情况：短路情况应用：
根据U=E-Ir，利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数，试作出UU图象，则下述说法正确的是
A、电动势E1=E2，发生短路时的电流强度I1＞I2
B、电动势E1=E2，内阻r1＞r2
C、电动势E1=E2，内阻r1＜r2
D、当两个电源工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大()
2、如图所示，直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia、Ib，则
A、ra=rb,Ia=Ib
B、ra＞rb,Ia＞Ib
C、ra＞rb,Ia=Ib
D、ra＞rb,Ia＜Ib()
3、关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是
A、电流总是由高电势流向低电势
B、电源短路时，电路电流为无穷大，路端电压为零
C、外电路断路时，路端电压为最大，外电阻为零
D、外电路总电阻值增大时，路端电压也增大()
4、如图电路中，电阻R1=10Ω，R2=8Ω，电源内阻r≠0、当S接R1时，电压表示数为2V，当S接R2时，电压表示数可能为
A、2、2V
B、1、9V
C、1、6V
D、1、3V()
5、一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为
A、1Ω
B、2Ω
C、4Ω
D、8Ω
6、电源的电动势为
4、5V、外电阻为
4、0Ω时，路端电压为
4、0V。如果在外电路并联一个
6、0Ω的电阻，路端电压是多大？如果
6、0Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多大？
7、许多人造卫星都用太阳电池供电。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压时600uV，短路电流是30uA。求这块电池板的内阻。
8、如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，S断开时，电流表示数为0、9A，S闭合时，电流表示数为0、8A，则电源电动势为E和内阻r各为多大？
9、如图所示的电路中，电源电动势为12V，内电阻为1Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，电动机线圈电阻为0、5Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，则R1上消耗的电功率为多少？电动机输出的机械功率为多少？
10、如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3＝5Ω，电源的内电阻r＝1Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W。
此时电灯R1正常发光，求：（1）电灯阻值R1是多少?（设R1阻值恒不变）（2）当电键S断开时，要使电灯正常工作