高二物理選修3127閉合電路歐姆定律

1、高二物理導(dǎo)學(xué)案 日期 編號(hào) 2.7 閉合電路的歐姆定律（第1課時(shí)）班級(jí) 姓名 知識(shí)目標(biāo)1、 知道外電路、內(nèi)電路概念，理解電源內(nèi)部電勢(shì)的變化和外電路中電勢(shì)的變化規(guī)律；2、 理解掌握閉合電路的歐姆定律，并能計(jì)算有關(guān)的電路問題。自主學(xué)習(xí)1、 閉合電路 只有用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合 才有電流。用電器、導(dǎo)線組成 電路，電源內(nèi)部是 電路，內(nèi)電路的電阻叫 ,用r表示。在外電路中，沿電流方向電勢(shì) ，在內(nèi)電路中電流從電源 極流向 極。內(nèi)外電路類比圖：電勢(shì)-高度外電路中，自由電荷（設(shè)為正電荷）在恒定電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)形成電流，沿電流方向電勢(shì)降低，U外=IR；而在內(nèi)電路，由于非靜電力作用，從負(fù)極到正極電勢(shì)發(fā)

2、生躍升，升高的值等于電動(dòng)勢(shì)的值E，同時(shí)，電流流經(jīng)內(nèi)阻r也有電勢(shì)降低，U內(nèi)=Ir2、 由電路中的能量轉(zhuǎn)化推導(dǎo)閉合電路歐姆定律（1）設(shè)外電路為純電阻電路，外電路電阻為R，電流為I，在時(shí)間t內(nèi)，外電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為Q外= 。（2）內(nèi)電路電阻為r，在時(shí)間t內(nèi)，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能為：Q內(nèi)= 。（3）電源電動(dòng)勢(shì)為E，則在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做功（即產(chǎn)生的內(nèi)能）為：W= = 。（4）由能量守恒可知W= + ，即EIt = + .整理化簡(jiǎn)得 E= ，也就是I= 。由此得出閉合電路歐姆定律。（5）另一種推導(dǎo)：整個(gè)電路中，由于非靜電力作用電勢(shì)升高E，而電流經(jīng)過外電路電阻和內(nèi)電路電阻時(shí)電勢(shì)降低分別為U外=IR、U內(nèi)=

3、Ir，整體看，升高和降低應(yīng)相等，所以E=U外+ U內(nèi)=IR+ Ir，所以有 。3、 閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路的 跟電源的 成正比，跟內(nèi)外電路的 之和成反比。 （2）公式：I= 。（3）電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)電壓U內(nèi)、外電壓U外的關(guān)系：E= 。這就是說，電源的電動(dòng)勢(shì)等于 。特別提醒： 只適用于外電路為純電阻的閉合電路；由于電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r不受R變化的影響，從不難看出，隨R的增加，電路中電流I 減小；U外EIr既適用于外電路為純電阻的閉合電路，也適用于外電路為非純電阻的閉合電路解決閉合電路問題的一般步驟：認(rèn)清外電路上各元件的串、并聯(lián)關(guān)系，必要時(shí)需畫出等效電路圖幫助分析要特別注意電流表和電

4、壓表所對(duì)應(yīng)的電路求總電流I：若已知內(nèi)、外電路上所有電阻的阻值和電源電動(dòng)勢(shì)，可用閉合電路歐姆定律直接求出；若內(nèi)外電路上有多個(gè)未知電阻，可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流I；當(dāng)以上方法都行不通時(shí)，可以應(yīng)用聯(lián)立方程求出I.根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流當(dāng)外電路含有非純電阻元件時(shí)(如電動(dòng)機(jī)、電解槽等)，不能應(yīng)用閉合電路歐姆定律求解干路電流，也不能應(yīng)用部分電路歐姆定律求解該部分的電流，若需要時(shí)只能根據(jù)串、并聯(lián)的特點(diǎn)或能量守恒定律計(jì)算得到例題：在右圖中R1=14，R2=9。當(dāng)開頭處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)I1=0.2A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)I2=0.3A。

5、求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。思考與討論：利用例題的方法可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻想一想，如果換用電壓表，還能測(cè)量電源的的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r嗎？請(qǐng)說明理由同步練習(xí)1、一個(gè)電源接8電阻時(shí)，通過電源的電流為0.15A，接13的電阻時(shí)，通過電源的電流為0.10A，求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。2、小張買了一只袖珍手電筒，用的是兩節(jié)小的干電池他取出手電筒中的小燈泡，看到上面標(biāo)有“2.2V，0.25A”字樣，小張認(rèn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)者是想讓小燈泡在這兩節(jié)干電池的供電下正常發(fā)光，于是他推算出每一節(jié)干電池的內(nèi)阻若小張的判斷是對(duì)的，則每一節(jié)干電池的內(nèi)阻為 3、如圖電源的內(nèi)阻不可忽略，已知定值電阻R110、R28，當(dāng)電鍵S連接

6、位置1時(shí)，電流表示數(shù)為0.20A，那么當(dāng)S接位置2時(shí)，電流表的示數(shù)可能是A0.28A B0.25AC0.22A D0.19A高二物理導(dǎo)學(xué)案 日期 編號(hào) 2.7 閉合電路的歐姆定律（第2課時(shí)）班級(jí) 姓名 自主學(xué)習(xí)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.外電路上的電勢(shì)降落（電壓），叫做 ，用U表示，內(nèi)電路上的電壓等于Ir，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，U=E-Ir，對(duì)于給定的電源來說， 和 是給定的。由關(guān)系式：、U內(nèi)=Ir、U外=E-U內(nèi)，回答下面問題：（提示：斷路即R=；短路即R=0）（1）當(dāng)外電阻R增大時(shí)，電流，內(nèi)電壓、路端電壓 。當(dāng)外電路斷開即R為無窮大時(shí)、U內(nèi)= ，U外= 。這就是說斷路時(shí)的路端電壓 電源電

7、動(dòng)勢(shì)。（2）當(dāng)外電阻R減小時(shí)，電流I ，內(nèi)電壓 ，路段電壓 。當(dāng)電源兩端短路時(shí)，則 R= ，此時(shí)電路I= ，叫短路電流。由于電源的內(nèi)阻r一般都很小，故短路電流很大，會(huì)燒壞電源，甚至引起火災(zāi)，因此絕對(duì)不允許將電源兩端用導(dǎo)線 直接連在一起。UIO3.設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=2。請(qǐng)根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系式U外EIr，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作出U與I關(guān)系的函數(shù)圖象，并討論以下問題。（提示：外電路斷開相當(dāng)于R外=，電源短路相當(dāng)于R外=0）外電路斷開的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖中的哪個(gè)點(diǎn)？怎樣看出這時(shí)路端電壓與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系？電源短路的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖中的哪個(gè)點(diǎn)？讀出這時(shí)電流的大?。靠v軸截距與橫軸截距之比等于多

8、少？與內(nèi)阻r有什么關(guān)系？同步練習(xí)： 1、 電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5V、外電阻為4.0時(shí)，路端電壓為4.0V 。（1）如果在外電路并聯(lián)一個(gè)6.0的電阻，路段電壓是多大？（2）如果6.0的電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多大？2、許多人造衛(wèi)星都用太陽電池供電。太陽電池由許多片電池板組成。某電池板不接負(fù)載時(shí)電壓是600V，短路電流是30A，求這塊電池板的內(nèi)阻。3、現(xiàn)在電動(dòng)勢(shì)1.5V、內(nèi)阻1.0的電池多節(jié)，準(zhǔn)備用幾節(jié)這樣的電池串聯(lián)起來對(duì)一個(gè)“6.0V 0.6W”的用電器供電，以保證用電器在額定狀態(tài)下工作。問：最少要用幾節(jié)這種電池？電路還需要一個(gè)定值電阻做分壓作用，請(qǐng)計(jì)算這個(gè)電阻的規(guī)格（即阻值和功率）。提示

9、：串聯(lián)電池的電動(dòng)勢(shì)等于各個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)之和，串聯(lián)電池的內(nèi)阻等于各個(gè)電池內(nèi)阻之和。閉合電路的歐姆定律的應(yīng)用電路的動(dòng)態(tài)變化分析例1：如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中（）A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的小數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大解析：滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭向下滑動(dòng)時(shí)，變阻器R0的電阻變化情況是 ，其他電阻沒有變化，所以總電阻變化情況是 ，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，路端電壓變化情況是 ，所以電壓表示數(shù) ；電路中總電流變化情況是 ，R1上電壓變化情況是 ，因?yàn)榭傠妷?，所以并聯(lián)部分電壓 ，又因?yàn)?/p>

10、不變R2，所以電流表示數(shù) 。本題正確選項(xiàng)是 電路的功率例2：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E=6V，內(nèi)電阻為r=2，外電路總電阻為R=10，當(dāng)S閉合后，電源總功率為_，電源的輸出功率為_，外電路消耗的功率為_，內(nèi)電路消耗的功率為_，電源的供電效率為_。若R可以改變，當(dāng)R變?yōu)槎啻髸r(shí)，外電路的功率最大？同步練習(xí)： 1在如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑片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2如圖所示電路，閉合開關(guān)S，兩個(gè)燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是(

11、)A電流表壞了或未接好 B從點(diǎn)a經(jīng)過燈L1到點(diǎn)b的電路中有斷路C燈L2的燈絲斷或燈座未接通 D電流表和燈L1、L2都?jí)牧?如圖是一火警報(bào)警裝置的一部分電路示意圖，其中R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的電阻隨溫度升高而減小，a、b接報(bào)警器：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的電流I和a、b兩端電壓U與出現(xiàn)火情前相比()AI變大，U變大 BI變小，U變大 CI變大，U變小 DI變小，U變大4.下列閉合電路的說法中，錯(cuò)誤的是()A電源短路時(shí)，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)B電源短路時(shí)，路端電壓為零C電源斷路時(shí)，路端電壓最大D電源的負(fù)載增加時(shí)，路端電壓也增大5在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r.L1、L

12、2是兩個(gè)小燈泡，閉合S后，兩燈均能發(fā)光當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)AL1變暗L2變暗 BL1變亮L2變暗CL1變亮L2變亮 DL1變暗L2變亮高二物理作業(yè) 日期 編號(hào) 2.7 閉合電路的歐姆定律班級(jí) 姓名 得分 一、填空題1、蓄電池的電動(dòng)勢(shì)是2V，說明電池內(nèi)非靜電力每移動(dòng)1C的電荷做功      ，其電勢(shì)能（填“增加”或“減小”），是      能轉(zhuǎn)化為         能的過程。 2、電池的內(nèi)電阻是0.2，

13、外電路上的電壓是1.8V，電路里的電流是0.2A，則電池的電動(dòng)勢(shì)是_V，外電路的電阻是_。 3、電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)電阻為0.20，外電路的電阻為4.80，則電路中的電流I=_A，內(nèi)電壓U1_V，路端電壓U2_V。 4、如圖所示電路中，當(dāng)K接a點(diǎn)時(shí)，通過負(fù)載R1的電流強(qiáng)度為2A，電源的輸出功率是10W，當(dāng)K接b點(diǎn)時(shí)，通過負(fù)載R2的電流強(qiáng)度是1A，電源的輸出功率是5.5W，則該電源的電動(dòng)勢(shì)等于     ，內(nèi)阻等于      。5、某同學(xué)用電流表和電壓表等儀器測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)中

14、分別測(cè)量了新舊電池各一節(jié)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果分別作出新、舊電池的UI圖象如圖甲和圖乙所示則圖    (填“甲”或“乙”)表示新電池的UI圖象，由圖象可求出新電池的內(nèi)阻r1=       ，舊電池的內(nèi)阻r2=      6在如下圖所示電路中，把R由2變?yōu)?時(shí)，電流大小減為原來的一半，則電源的內(nèi)阻為_.二、選擇題7、下列有關(guān)電源電動(dòng)勢(shì)的說法，錯(cuò)誤的是（  ）A電源的電動(dòng)勢(shì)數(shù)值上等于不接用電器時(shí)電源正負(fù)兩極間的電壓B電源的電動(dòng)勢(shì)反映了電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電

15、能的本領(lǐng)大小C電源的電動(dòng)勢(shì)就是電壓 D電源的電動(dòng)勢(shì)等于電路中內(nèi)、外電壓之和 8、下面是對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的是：A同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化B1號(hào)1.5V干電池比7號(hào)1.5V干電池大，但電動(dòng)勢(shì)相同C電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢(shì)越大D電動(dòng)勢(shì)、電壓和電勢(shì)差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同 9、如右圖所示，用兩節(jié)干電池點(diǎn)亮幾個(gè)小燈泡，當(dāng)逐一閉合開關(guān)，接入燈泡增多時(shí)，以下說法正確的是()A燈少時(shí)各燈較亮B燈多時(shí)各燈較亮C通過電池的電流在燈多時(shí)較大D各燈兩端電壓在燈多時(shí)較低10、許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電

16、，太陽能電池由許多片電池板組成，某電池板的開路電壓是600mV，短路電流是30mA，這塊電池板的內(nèi)電阻是(A)60       (B)40       (C)20         (D)1011、 電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)電阻為0.50，外電路接一個(gè)4.0的電阻，這時(shí)電源兩端的電壓為(A)5.0V      (B)4.5V      (C)4.0V     

17、60;(D)3.5V12、在“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了正確的Ut圖象，如圖4所示，其中圖線斜率絕對(duì)值的物理含義是A短路電流B電源內(nèi)阻C電源電動(dòng)勢(shì)D全電路電阻13、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)，路端電壓也增大(D)因?yàn)閁=-Ir，所以當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓下降14、若用E表示總電動(dòng)勢(shì)，U表示外電壓，U表示內(nèi)電壓，R表示外電路總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示總電流強(qiáng)度，考察下列各關(guān)系式：U = IR

18、  U = EU  E = U+Ir   I =E / (R+r)  U = ER / (R+r)  U = E+Ir，上述關(guān)系式中成立的是： A、B、C、D、 15、在閉合電路中，外電路電阻變大時(shí) A路端電壓減小 B電路中的電流增大C電源內(nèi)部的電壓升高 D電源的內(nèi)、外電壓之和保持不變16、照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的，可是我們?cè)谕砩掀?、八點(diǎn)鐘用電高峰時(shí)開燈，電燈比深夜時(shí)要顯得暗些，這是因?yàn)榇藭r(shí)A總電阻比深夜時(shí)大，干路電流小，每盞燈分到的電壓就小B總電阻比深夜時(shí)大，干路電流小，每一支路的電流就小C總電阻比深夜時(shí)小

19、，干路電流大，輸電線上損失電壓大D干路電流一定，支路比深夜多，輸電線上損失電壓大17、用電動(dòng)勢(shì)=6V、內(nèi)電阻r=4的直流電源依次分別對(duì)下列四個(gè)電珠供電，最亮的電珠是( ).(A)“6V，12W”   (B)“6V，9W”   (C)“6V，4W”   (D)“6V，3W”18、 圖線表示某電池組的輸出電壓電流關(guān)系，圖線表示其輸出功率電流關(guān)系 當(dāng)該電池組的輸出功率為120W時(shí)，電池組的內(nèi)阻和輸出電壓分別為 （    ） A5，15 V      B12，6 VC30，5 V&#

20、160;     D5，30 V19、在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U?，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是AI1增大，I2 不變，U增大BI1減小，I2 增大，U減小CI1增大，I2 減小，U增大DI1減小，I2 不變，U減小20、如圖所示的電路中，電壓表和電流表都是理想電表，若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)（    ）A電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小B電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大C電壓表V和電流表A的讀數(shù)都減小D電壓表V和電流表A的讀數(shù)都增大21、如圖所示，L1、L2、L3為三個(gè)相同的燈泡。在變阻器R的滑片P向上移動(dòng)過程中，下列判斷中正確的是AL1變亮，L3變暗BL2變暗，L3變亮CL1中電流變化量大于L3中電流變化量DL1中電流變化量小于L2中電流變化量22、在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R