粤教版 (2019)必修 第三册闭合电路的欧姆定律学案

这是一份粤教版 (2019)必修 第三册闭合电路的欧姆定律学案，共5页。
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电路
(1)闭合电路:用导线把 、用电器连成的电路叫闭合电路.
(2)外电路和外阻:电源 的电路叫作外电路,外电路上的电阻称为外电阻.
(3)内电路和内阻:电源 的电路叫作内电路,内电路上的电阻称为内阻.
(4)电流方向:在外电路中,电流由电势高的 流向电势低的 ;在内电路中,电流从电势低的 流向电势高的 .
2.非静电力:电源提供的用来克服静电力做功而把正电荷由负极搬运到正极的力.
3.内、外电路能量转化关系
(1)在外电路中自由电荷在静电力的作用下移动,静电力做正功,正电荷从正极流向负极, 转化为其他形式的能.
(2)在电源内部自由电荷在非静电力的作用下移动,非静电力做正功,把正电荷从负极搬动到正极,将 转化为电能.
4.电源
从能量转化的角度看,电源是通过 做功将 转化为 的装置.
电源内部由导体组成,因此也有电阻,这个电阻叫作电源的内阻,用符号r表示.
5.电动势
(1)定义:搬运单位正电荷的非静电力做的功.
(2)公式:E=Wq.
(3)单位: ,符号为V.
(4)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小.电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从 移送到 所做的功.
例1 (多选)[2024·广州六中月考] 下列关于电源的说法正确的是( )
A.电源电动势与外电路的组成有关
B.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
C.电源是将其他形式的能转化为电能的装置
D.有电源电路中一定有持续的电流
变式1 (多选)[2024·中山一中月考] 铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C的电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能
B.不接入外电路时,蓄电池两极间的电压为2 V
C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)强
学习任务二 研究闭合电路欧姆定律
[科学探究] 如图所示,由导线、电源、用电器、开关连成闭合电路,其中电阻R为外电路,电源E内部为内电路.
(1)外电路电压变化分析
在外电路中,电流由 经外电阻R流向 ,即由高电势处流向低电势处,降低的电势差为外电路的电压,U外= .
(2)内电路电压变化分析
在内电路中, .电势变化情况:一方面,因为电源有阻值为r的内阻,沿电流方向电势降低,降低的电势差为内电路的电压,U内= ;另一方向,非静电力把正电荷从低电势处移至高电势处,升高的电势与电源的电动势E相等.
(3)电动势等于内、外电路电压之和,即 ,则E=IR+Ir(纯电阻电路),或 .
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
闭合电路的欧姆定律
(1)内容:闭合电路中的电流与电源的 成正比,与 成反比.
(2)表达式: .
说明:闭合电路欧姆定律只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.
例2 [2024·深圳中学月考] 随着电池技术的发展,零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活.某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻,用如图所示电路进行测量,已知R1=19 Ω,R2=49 Ω.当开关接通位置1时,电流表示数I1=0.60 A,当开关接通位置2时,电流表示数I2=0.24 A.则该锂电池的电动势E和内阻r分别为( )
A.14 V 1.20 Ω
B.12 V 1.00 Ω
C.10 V 0.80 Ω
D.8 V 0.60 Ω
变式2 [2024·湖南长沙一中月考] 如图所示,已知电阻R=2.0 Ω,电源内阻r=1.0 Ω,闭合开关S后,电压表示数为2.00 V.则电源电动势E为( )
A.1.0 VB.2.0 V
C.3.0 VD.6.0 V
[反思感悟]

学习任务三 路端电压与负载的关系
[科学思维]
1.路端电压的表达式:U= .
2.路端电压随外电阻的变化规律:当外电阻R增大时,由I=ER+r可知电流I ,内电压U内=Ir逐渐 ,路端电压U=E-Ir ;反之亦然.
特别提醒:当外电路断开时,电流I变为 ,U= ,即断路时的路端电压等于 ;当电源两端短路时,外电阻R=0,此时电流I= .
3.U-I图像
(1)函数表达式:U= .
(2)U-I图线是一条倾斜的直线,如图所示.
(3)纵轴上的截距:表示电源的 ;横轴上的截距:表示电源的 ,I短= .
(4)图线斜率的绝对值:表示电源的 ,即r=EI短=ΔUΔI.
例3 [2024·佛山一中月考] 如图所示是某电源的路端电压U与电流I的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为0.8 V
B.电源的内阻为103 Ω
C.导线直接接在电源正负极,电流为0.6 A
D.图线斜率的绝对值表示电源的内阻,即为2 Ω
变式3 (多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像.则下列说法中正确的是( )
A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1>E2,内阻r1I2,而斜率的绝对值表示内阻,故内阻r1