人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律第一课时学案

这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律第一课时学案，共4页。
[学习目标] 1.理解电动势的概念。2.了解外电路、内电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和(重难点)。3.理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式(重点)。
一、电动势
1．由导线、________和用电器连成的电路叫作闭合电路。闭合电路包括________电路和________电路。
(1)外电路：用电器和导线组成外电路。
(2)内电路：电源内部是内电路。内电路中的电阻叫内电阻，简称内阻。我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。
2．非静电力：电源把正电荷从________极搬运到________极的力。在干电池中，非静电力是化学作用，在发电机中，非静电力是________作用。
3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为________的装置。
4．电动势
(1)定义：在电源内部，________________所做的功W与被移动的电荷量q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式：E＝________。
(3)单位： ________(V)，1 V＝1 J/C。
(4)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。
(5)电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积________，跟外电路也________(均选填“有关”或“无关”)。
日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样。
(1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，该电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？
(2)是不是非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？
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(1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。( )
(2)E＝eq \f(W,q)只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定。( )
(3)一节1.5 V的5号干电池和一节1.5 V的7号干电池把其他形式的能转化为电能的本领一样大。( )
(4)电动势定义式E＝eq \f(W,q)中的W与电压U＝eq \f(W,q)中的W不是同种性质力所做的功。( )
(5)电动势跟电源的体积无关，外电路变化时，电动势也变化。( )
例1 铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( )
A．电源将1 C的正电荷从正极移至负极的过程中，2 J的化学能转变为电能
B．电源将1 C的正电荷从负极移至正极的过程中，2 J的化学能转变为电能
C．铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能
D．铅蓄电池比一节干电池(电动势为1.5 V)的体积大，故电动势大
二、闭合电路欧姆定律及其能量分析
如图所示电路：
1.闭合电路中的能量转化
(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝________。
(2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝________。内电路转化的内能为Q内＝________。
(3)根据能量守恒定律，非静电力做的功W＝Q外＋Q内，即EIt＝____________，E＝____________，进一步得：I＝eq \f(E,R＋r)。
说明 I＝eq \f(E,R＋r)、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
2．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的________成正比，跟____________________成反比。
(2)表达式：I＝________。
(3)内、外电路中的电势变化：如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高。E＝________。即：电源的电动势等于内、外电路________________之和。
例2 (多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则( )
A．此时理想电流表的示数是2 A
B．此时理想电流表的示数是3 A
C．电源的内阻是1 Ω
D．电源的内阻是2 Ω
例3 (2022·清远市高二期末)如图所示，R3＝0.5 Ω，S断开时，两表读数分别为0.8 A和
4.8 V，S闭合时，它们的读数分别变为1.4 A和4.2 V。两表均视为理想电表，求：
(1)R1、R2的阻值；
(2)电源的电动势和内阻。
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例4 (2022·洪洞二中高二阶段练习)如图所示，电动机M的线圈电阻r1＝0.4 Ω，定值电阻R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V，断开开关S，理想电流表的示数I1＝1.6 A；闭合开关S，理想电流表的示数为I2＝4.0 A，求：
(1)电源内阻r；
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(2)闭合开关S后，通过电阻R的电流IR；
(3)闭合开关S后，电动机输入功率PM和输出功率P出。
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电源的总功率：P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I。