閉合電路歐姆定律導(dǎo)學(xué)案

1、 §2.7閉合電路歐姆定律導(dǎo)學(xué)案（第一課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)1、理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能用來(lái)解決有關(guān)的電路問(wèn)題。 2、理解路端電壓與電流（或外電阻）的關(guān)系，知道其圖像表達(dá)，并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。 3、理解閉合電路的功率，知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。教學(xué)重點(diǎn)： 1、掌握閉合電路歐姆定律的內(nèi)容； 2、路端電壓和電流（或外阻）的關(guān)系，及其圖像的物理意義。使用說(shuō)明：用嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度完成導(dǎo)學(xué)案中要求的內(nèi)容，明確簡(jiǎn)潔的記錄自己遇到問(wèn)題。預(yù)習(xí)部分（20分鐘）：一、閉合電路歐姆定律讀教材6061頁(yè)，回答以下問(wèn)題。1什么是閉合電路？閉合電路是由哪幾部分組成的？ 2在外電路中，沿電流方向，電勢(shì)如何

2、變化？為什么？ 3閉合電路的歐姆定律（1） 內(nèi)容： （2） 公式： （3） 適用條件： 二、路端電壓與外電阻的關(guān)系當(dāng)R增大時(shí)，根據(jù) 可知電流I 內(nèi)電壓Ir 根據(jù) 可知路端電壓U外 同理，R減小時(shí)，U外 探究部分（30分鐘）：探究點(diǎn)一：閉合電路歐姆定律1、設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I，（1）寫出在t時(shí)間內(nèi)，外電路中消耗的電能E外的表達(dá)式； （2）寫出在t時(shí)間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能E內(nèi)的表達(dá)式； （3）寫出在t時(shí)間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W的表達(dá)式； 根據(jù)能量守恒定律，W= 整理得：E=IR+Ir (1) (2) E=U外+U內(nèi) = U外+Ir （3）2、閉合電路

3、歐姆定律（1）（2）（3）式適用范圍是什么？R1R2A12ErS【典例1】在如圖所示的電路中,R1=14.0，R2=9.0,當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到位置1時(shí),電流表的示數(shù)為I1=0.20A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到位置2時(shí),電流表的示數(shù)為I2=0.30A,求電流的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.如果沒(méi)有電流表，只有電壓表，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電源的內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)?【練習(xí)1】電動(dòng)勢(shì)為2V的電源跟一個(gè)阻值R=9的電阻接成閉合電路,測(cè)得電源兩端電壓為1.8V, 求電源的內(nèi)電阻. 探究點(diǎn)二：路端電壓與負(fù)載和電流的關(guān)系1、什么是路端電壓？什么是負(fù)載？ 根據(jù)閉合電路的歐姆定律，推導(dǎo)出路端電壓U外與電流的關(guān)系。2、推出路端電壓U隨電流I變化關(guān)系式并畫出

4、路端電壓U隨電流I變化的圖象(1)圖象的函數(shù)表達(dá) UEIr(2)圖象的物理意義 在縱軸上的截距表示 在橫軸上的截距表示電源的短路電流I短 圖象斜率的意義是什么？UIO12【典例2】有兩節(jié)電池,它們的電動(dòng)勢(shì)分別為E1和E2,內(nèi)電阻分別為r1和r2.將它們分別連成閉合電路,其外電路的電流I和路端電壓U的關(guān)系如圖所示,可以判定( ) A.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),兩電路的外電阻相等 B.E1>E2,r1>r2C.圖象交點(diǎn)所示狀態(tài),兩電路的電阻相等 D.E1>E2,r1<r2【練習(xí)2】如圖所示，在同一坐標(biāo)系中畫出a、b、c三個(gè)電源的U一I圖象，其中a 和c的圖象平行，下列說(shuō)法中正確的是

5、 （ ）A Ea<Eb，ra=rb B Eb=Ec，rc>rbC Ea<Ec，ra=rc D Eb<Ec，rb=rc探究點(diǎn)三：在閉合電路中的功率關(guān)系1、推導(dǎo)以下關(guān)于功率關(guān)系式 電源總功率（電路消耗總功率）：P總= 外電路消耗功率（電源輸出功率）：P出= 內(nèi)電路消耗功率（一定是發(fā)熱功率）：P內(nèi)= 純電阻電路中，電源輸出功率隨外電路電阻變化關(guān)系怎樣？請(qǐng)列出關(guān)系式分析o RP出Pmr2、 討論：當(dāng)R= 時(shí)，輸出功率有極大值：P出= ；電源輸出功率與外阻關(guān)系圖象如圖所示，Rr時(shí)，R增大輸出功率 ，R=r時(shí)輸出功率 ，Rr時(shí)，R增大，輸出功率 ?！镜淅?】如圖所示，直線A為電源的

6、路端電壓U與電流I的關(guān)系圖線，直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖線，用該電源與電阻R組成閉合電路，電源的輸出功率和電阻R分別是（ ）A4W；1 B4W；2 C2W；1 D2W；2【練習(xí)3】如圖2-46所示，拋物線C1、C2分別是純電阻直流電路中，內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線.由該圖可知下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) 圖2-46A電源的電動(dòng)勢(shì)為4VB電源的內(nèi)電阻為1C電源輸出功率最大值為8WD電源被短路時(shí)，電源消耗的最大功率可達(dá)16W探究點(diǎn)四：在閉合電路中電源的效率和電動(dòng)機(jī)的效率問(wèn)題1 什么情況下電源效率最大 ？【典例4】 電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。在測(cè)

7、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示，圖中u為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為、。由圖可知、的值分別為( )A.、 B.、 C.、 D.、2. 【典例5】某電動(dòng)機(jī)，電壓U110 V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，不轉(zhuǎn)動(dòng)，電流為I12 A當(dāng)電壓為U236 V時(shí)能 帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電流為I21 A求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大？ 效率為多少？ 達(dá)標(biāo)練習(xí)1.電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電.關(guān)于路端電壓，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)不變，所以路端電壓也不變B因?yàn)閁=IR，所以當(dāng)R增大時(shí)，路端電壓也增大C因?yàn)閁=IR，所以當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓也

8、增大D因?yàn)閁=-Ir，所以當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓下降2.在閉合電路中，下列敘述正確的是()A.閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比B.當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于零U/V4132I/A2C.當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流趨近于D.當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓也增大3、如圖是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖象,由圖象可 知,該電源的電動(dòng)勢(shì)為 V,內(nèi)阻為 課后案1、如圖8所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，定值電阻的阻值為R0，變阻器的全阻值為R，關(guān)于各部分的功率，有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）A、當(dāng)R=R0+r，R上消耗的功率達(dá)到最大值；B、當(dāng)R=0，R0上消耗的功率達(dá)到最大值；

9、C、當(dāng)R+R0=r，電源的輸出功率達(dá)到最大值；D、當(dāng)R增大時(shí)，電源的效率將減小。P/WI/AO912ABC32、如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線。若A、B的橫坐標(biāo)為1 A，那么AB表示的功率等于（ ）A1 W B3 W C2 W D2.5 W3、.如圖所示的電路中，R1=3，R2=6，R3=1.5，C=20F當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電源所釋放的總功率為2W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源所釋放的總功率為4W求:(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(2)閉合S時(shí)，電源的輸出功率；(3)S斷開(kāi)和閉合時(shí)，電容器所帶的電荷量各是多少?書

10、面作業(yè)：1、如圖所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)E=.0 V，內(nèi)電阻r=2.0 ，固定電阻R1=1.0 ，R2為可變電阻，其阻值在010 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，問(wèn)：取R2多少時(shí)，R1消耗的電功率最大.取R2多少時(shí)，R2消耗的電功率最大.2.、圖中電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)電阻r=0.5.將一盞額定電壓為8V，額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5的直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電100min問(wèn)：E rM（1）電源提供的能量是多少？（2）電流對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功各是多少？ （3）燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？（4）電動(dòng)機(jī)的效率為多少？ 閉合電路歐姆定律（第二課時(shí)）探究點(diǎn)五：閉合電路

11、的動(dòng)態(tài)分析1、基本思路是“部分整體部分”，從阻值變化的部分入手，由歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點(diǎn)判斷整個(gè)電路的總電阻，干路電流和路端電壓的變化情況，然后再深入到部分電路中，確定各部分電路中物理量的變化情況。（一）、滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路變化【典例6】在如圖所示的電路中，R1、R2、R3、R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)觸頭向a端移動(dòng)時(shí)，判定正確的是（ ） A、I變大，U變小 B、I變大，U變大 C、I變小，U變大 D、I變小，U變小【練習(xí)4】傳感器能將所感受到的物理（如熱、力、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測(cè)

12、一類元件。工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)某一物理量敏感元件感受量的到的信號(hào)按照規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)。如圖所示，當(dāng)停止對(duì)光敏電阻的照射時(shí)，各表的示數(shù)較原來(lái)有光照射時(shí)如何A電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大B電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大C電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小D電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變?。ǘ㈦婃I的斷開(kāi)或閉合引起電路的變化【典例7】燈泡L1和燈泡L2是_聯(lián)連接的。當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)將_；電流表的示數(shù)將_(選填“增大”、“不變”或“減小”)?！揪毩?xí)5】如圖所示電路中，電池內(nèi)阻符號(hào)為r，電鍵S原來(lái)是閉合的。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)變化情況足() A、r=0時(shí)示數(shù)變大，r0時(shí)

13、示數(shù)變小B、r=0時(shí)示數(shù)變小，r0時(shí)示數(shù)變大C、r=0或r0時(shí)，示數(shù)都變大D、r=0時(shí)示數(shù)不變，r0時(shí)示數(shù)變大探究點(diǎn)六：電路故障分析一、斷路的判斷：1、把電壓表分別和可能故障的部分并聯(lián)，若電壓表有示數(shù)且比較大（常表述為等于電源電壓），則該處斷路；2、把電流表（或者導(dǎo)線）與可能故障的部分并聯(lián)，如電路能重新正常工作電流表有示數(shù)，則該處斷路。二、短路的判斷1、在串聯(lián)電路中，若部分用電器不能正常工作，其他部分用電器能正常工作，則不能正常工作的部分應(yīng)該為短路。2、把電壓表分別和各部分并聯(lián)，導(dǎo)線部分的電壓為零表示導(dǎo)線正常，如某一用電器兩端的電壓為零，則此用電器短路?！镜淅?】如圖所示的電路中，電源電壓不變

14、。閉合電鍵K后，燈L1、L2都發(fā)光，段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vl的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 ( )A.燈L1斷路 B.燈Ll短路 C. 燈L2斷路 D. 燈L2短路【練習(xí)6】在圖所示的電路中，當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，燈L1、L2均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈L1兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)燈L2亮，燈L1不亮，然后并接在燈L2兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷 ( ) A.燈L1斷路 B.燈Ll短路 C. 燈L2斷路 D. 燈L2短路探究點(diǎn)七：含電容器電路【典例9】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E12V，內(nèi)阻r1，電阻R13，R22，R35，電容器的電容

15、C14F，C21F。求:(1)當(dāng)S閉合時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，C1和C2所帶的電量各是多少?(2)然后把S斷開(kāi)，S斷開(kāi)后通過(guò)R2的電量是多少? 【練習(xí)7】如圖，已知源電動(dòng)勢(shì)E12V，內(nèi)電阻不計(jì)。電容C1F，R1R2R3R41263，則電容a極板所帶電量為：（ ）A、8×106C B、4×106C C、4×106C D、8×106C課后案1.如圖所示電路中.A、B兩燈均正常發(fā)光，R為一滑動(dòng)變阻器，P為滑動(dòng)片，若將滑動(dòng)片向下滑動(dòng)，則()A.A燈變亮 B.B燈變亮C.R1上消耗功率變大 D.總電流變小2如圖所示的電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)頭P向b端移動(dòng)時(shí)（ ）A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小3、在如圖所示電路中，閉合電鍵 S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 P 向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用 I、U1、U2 和 U3 表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用