2021学年选修3-1第二章 恒定电流7 闭合电路欧姆定律导学案

这是一份2021学年选修3-1第二章 恒定电流7 闭合电路欧姆定律导学案，共5页。学案主要包含了知识回顾，闭合电路， 闭合电路欧姆定律，路端电压U与负载R的关系等内容，欢迎下载使用。
闭合电路的欧姆定律（一）学习目标：（1）能够推导出闭合电路欧姆定律，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；（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； 教学重点：应用闭合电路欧姆定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系。教学难点：推导闭合电路欧姆定律的过程 预习案一、知识回顾1、什么是电源? 2、电源电动势的概念? 二、闭合电路1.闭合电路的结构：用导线把电源、用电器连成闭合电路.外电路:                                          内电路:                                          2.闭合电路中的电流在内、外电路中电流是怎样的？在外电路中，电流方向由      流向       ，沿电流方向电势        。在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由       移到       ，所以电流方向由       流向        ，沿电流方向电势        。内电路与外电路中的电流        。三、 闭合电路欧姆定律1.公式:                        。2.内容：                                                                                                                       。四、路端电压U与负载R的关系1、路端电压U与外电阻R的关系式：                             。探究案1、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，请推导出闭合电路的欧姆定律表达式。    2、闭合电路的欧姆定律与初中学过的U = IR 相同与不同之处有哪些？闭合电路的欧姆定律的适用范围？   3、根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U外=IR，习惯上称为                 ，内电路的电势降落为U内=Ir，代入E =IR + Ir，得                     。4、路端电压U与外电阻R的关系式：                   。(1)当外电路断路时，电流，外电压，内电压为多大？   (2)外电路短路时，电流，外电压，内电压为多大？     (3)若电源内阻为0时，=       ，I=      ，   2.7   闭合电路的欧姆定律（二）学习目标（1）理解路端电压与负载的关系，并能用来分析、计算有关问题。（2）熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。重点：应用闭合电路的欧姆定律解决实际问题，应用路端电压与负载的关系解决实际问题。难点：应用闭合电路的欧姆定律解决实际问题。预习案1、在如图所示的电路中,R1=20.0Ω，R2=10.0Ω,当开关S扳到位置1时,电流表的示数为I1=0.20A;当开关S扳到位置2时,电流表的示数为I2=0.30A,求电源的电动势和内电阻？      2、如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V，则该电源的电动势和内电阻分别为多少?   探究案探究1、设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。请根据路端电压与负载的关系式U=E-Ir,以U为纵坐标，I为横坐标，作出U与I关系的函数图象，并讨论以下问题。    （1）外电路断开的状态对应于图中的那个点？这时路端电压与电动势的关系？   （2）电源短路对应于图中的那个点？怎样读出这时电流的大小？  （3）图象斜率的绝对值表示电源的          ，内阻越大，图线倾斜得越厉害。探究2、关于电源的功率问题(1)如图所示，电阻R与电源构成的一个闭合电路．电源的电动势为E，路端电压为U外,内电路的电势降落为U内，电路中的电流为I,内电阻r，①、求电源消耗的总功率P总的表达式（分析不同表达形式的特点）？  ②、电源的输出功率（即外电路消耗的功率）P出的表达式？电源内阻的功率P内的表达式（分析不同表达形式的特点）？ ③、电源的效率η的表达式（分析不同表达形式的特点）？ 特别提示：若外电路是纯电阻电路，部分电路的欧姆定律适用：R = U/I。若外电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用：即R≠U/I。探究3、运用闭合电路的欧姆定律分析电路例题1、如图所示，当滑动变阻器的触点向左移动时，电流表、电压表的示数怎样变化？分析：①当滑动变阻器的滑动触点向左移动时，电阻R3变大，外电路总电阻变大。根据闭合电路的欧姆定律，电路总电流I减小，所以路端电压U增大，即电压表示数增大。②电流表的示数是滑动变阻器中的电流，由于其电压、电阻都变化，难以判断其电流变化。根据串、并联电路的特点：U = U1+U2,I = I1+I2,作判断。由于总电流I减小，电阻R1上的电压U1减小，而总电压是增大的，这样电阻R2两端的电压U2增大，R2中的电流I2增大，所以，R3中的电流I3减小，即电流表示数减小。小结：电路中任一局部发生变化，将引起各处的电流和电压的变化。判断这类问题，可以先从局部的变化推出总电流、路端电压的变化，再根据串。并连电路的特点以及部分电路欧姆定律作出相应的判断。变式训练1、如图5所示，A灯和B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度变化是                                        （    ）A、A灯变亮，B灯变亮B、A灯变暗， B灯变亮C、A灯变暗，B灯变暗D、A灯变亮，B灯变暗