河北师大附中高二物理精品课件选修3-1第二章第七节-闭合电路欧姆定律

河北师大附中李喜昌Unit2恒定电流电动势E的物理意义及定义式？太阳电池干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池创设情境×V1.怎样测量电池的电动势？2.把小灯泡接入电路，电压表读数小于1.5V，为什么不是1.5V呢？是谁“偷走了”电压吗？创设情境V1、最简单的闭合电路是由那几部分组成的？学生阅读课本P601-3段2分钟自主学习2、在外电路中沿电流的方向，电势如何变化？为什么？在内电路中，沿电流的方向，电势如何变化？为什么？温馨提示：电源内阻上有没有电势的变化？1.闭合电路的组成外电路内电路内电路SR+—RS+—rE问题归纳2.电路中电势降落关系U内U外E结论：E=U外+U内ErRS++电流+电动势问题归纳思考：电动势是如何产生的？电源内部电势是如何升高的？ababcdbdac3.电路中电势降落关系问题归纳学生阅读P60—P61内容（3分钟）自主学习1.外电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？静电力做正功，电势能转化为内能。2.内电路静电力对电荷做什么功？能量如何转化？静电力做正功，电势能转化为内能。3.在电池内部的两个反应层内非静电力对电荷做什么功？能量如何转化？非静电力做正功，把化学能转化为电势能。Q外=I2RtQ内=I2rtW=Eq=EIt4.根据能量守恒定律能得出什么结论？∴E=IR+IrW=Q外+Q内rREIE=U外+U内2、理论和实验依据：3、三种表述：1、研究内容：闭合电路中的电流跟哪些因素有关系。4、适用条件：①②适用于纯电阻电路，③适用于任意电路。（1）实验依据：欧姆最早通过实验证明。（1）文字表述。闭合电路中的电流I跟电源的电动势E成正比,跟内外电路的电阻之和R+r成反比．（2）公式表述。rREI内外UUE①或问题归纳：怎样学好闭合电路欧姆定律？（2）理论推导：根据能量守恒定律推导得出。②③E=IR+Ir例1：在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压.解：由闭合电路欧姆定律，电路中的电流为路端电压RSEr反馈练习A1A12.038.15.1rREIV38.1V38.11IRU一、实验研究1.目的：2.器材：3.线路图：路端电压跟外电阻的关系电源、电键、导线、伏特表、滑动变阻器、电流表、电阻AV探究路端电压跟外电阻的关系4.结论：当外电阻增大时，电流，路端电压。当外电阻减小时，电流，路端电压。减小增大增大减小路端电压随着外电阻的增大（减小）而增大（减小）。IRrU内U外ERIU内U外E.r一定I=ER+rU内=IrE=U外+U内RIU内U外E.r一定I=ER+rU内=IrE=U外+U内探究路端电压跟外电阻的关系二、理论推导1.理论根据：（1）闭合电路欧姆定律（2）部分电路欧姆定律3.结论：路端电压随着外电阻的增大（减小）而增大（减小）。2.逻辑推理：4.两种特例：探究路端电压跟外电阻的关系二、理论推导R=0I=E/rU内=EU外=0E.r一定I=ER+rU内=IrE=U外+U内（1）短路（2）断路R=∞I=0U内=0U外=EE.r一定I=ER+rU内=IrE=U外+U内5.结论：当外电路短路时，电路中的电流I=E/r，內电压等于电动势；当外电路短路时，路端电压等于电动势。物理来自生活为什么晚上7、8点钟的时候家里面的灯看起来很昏暗，而夜深人静时又变亮了呢？s1s2L1L2L3RIU内U外E.r一定I=ER+rU内=IrE=U外+U内例题:如图所示,R1=14Ω、R2=9Ω,当开关S切换到位置1时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A.求:电源的电动势E和内阻r.AR1R212I1R1－I2R2解：根据闭合电路欧姆定律得：E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r消去E，解出r，得r=I2－I1⑴⑵代入数值得，r=1Ω将r值代入方程⑴中，得E=3V小试牛刀abcd二、电路中电势降落关系课堂小结：内电路一、认识闭合电路ab外电路三、闭合电路中能量的转化1.在电池内部的两个反应层内非静电力克服静电力做功，把化学能转化为电势能；2.在外电阻和内电阻上静电力做功，把电势能转化为内能；Q外=I2RtQ内=I2rtW=Eq=EItW=Q外+Q内3.根据能量守恒定律得rREI内外UUE③E=IR+Ir②①四、闭合电路欧姆定律明确三种表述和适用条件。1.P63问题与练习1-5题。2.练习册P78-P80A组试题布置作业A组能力训练题11.在闭合电路中，下列叙述正确的是()A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B.当外电路断开时，路端电压等于零C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于∞D.当外电阻增大时，路端电压也增大ADA组能力训练题2如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b.（1）（多选题）沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是（）A.RB.bC.rD.a（2）在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的___________。（2009年上海卷16）电动势BD依据电动势定义可知电势升高的总和等于电源的电动势。解：题意“在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b”，则该区域即为非静电力作用的范围，故BD正确；braBR铜锌AA组能力训练题33.关于电源电动势的说法，正确的是()A.在某电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5VB.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C.无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多CA组能力训练题44.单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于（）A.电流的大小，且与电流的平方成正比B.电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比C.路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比D.各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比CA组能力训练题55.在灯泡旁并联一只大功率的电炉，发现电灯变暗，这是因为（）A.电炉从电灯上分出了一部分电流B.输电线上电压增大，电灯上电压下降C.电炉的额定电压大于电灯的额定电压D.原来电灯上的电压有一部分分给了电炉BA组能力训练题66.一电源(电动势为E，内阻为r)，当它和一标有“6V,3W”的小灯泡构成闭合回路时,小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有“6V，6W”的小灯泡构成一闭合回路，该灯泡（）A.正常发光B.比正常发光暗C.比正常发光亮D.因不知电源内阻的大小，故无法确定BA组能力训练题7（2005年北京春季理综18）7．一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（）A．E=2.4V，r=1ΩB．E=3V，r=2ΩC．E=2.4V,r=2ΩD．E=3V,r=1ΩB即2.4+0.3r=3得r=2ΩrRUUE解：外电路断开时的路端电压为3V，则E=3V接上8Ω的负载电阻后A组能力训练题88.如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，S断开时，电流表示数为0.9A，S闭合时，电流表示数为0.8A，则电源电动势为E=______V，内阻r=______Ω。5.76S断开时，S闭合时，电流表示数为0.8A，通过R2的电流为1.6A,总电流为2.4A，)2(4.2)(2rrRIE并E=5.76V，r=0.4Ω解：)6(9.0)(11rrRIE0.4解得ErR1R2SA9.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是（）A.电动势E1=E2，短路电流I1I2B.电动势E1=E2.内阻r1r2C电动势E1E2，内阻r1r2D.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大A组能力训练题9OUI12ADA组能力训练题10（2004年全国理综卷Ⅳ23）10.电动势为E=12V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的1/3，电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。解：设电压表和电流表的原来读数分别为U和I,电源和电流表的内阻分别为r1和r2.由欧姆定律得)rr(IUE21)rr(IUE21331解①②两式并代入E的数值得U=9V③①②EAVIUEAV3IU/3A组能力训练题1111．如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3=5Ω，电源的内电阻r=1Ω，当开关S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W.此时电灯R1正常发光，求：(1)电灯阻值R1是多少?(设R1阻值恒定不变)(2)当开关S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?R3R1ErSR2Pr=P总–P出，解：I2r=4，I=2A，E=P总/I=8VU路＝P出/I=6VI3＝U路/R3=6/5=1.2（A）,I1(R1+R2/2)=U路,R1+r+R'2=E/I1=8/0.8=10（Ω）所以应使变阻器的电阻增大1.5ΩR'2=6.5（Ω），(2)S断开时：R3R1ErSR2I1＝0.8（A）R1＝2.5（Ω）A组能力训练题1212.按如图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑动头向左移动时，下列判断正确的是（）A．L1变暗B．L1变亮C．L2变暗D．L2变亮当滑动变阻器的滑动头向左移动时，并联部分分压减小，L2分压增大，则AD正确．ADRL1L2SE解：A组能力训练题1313.在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（）A.A变大，V变大B.A变小，V变大C.A变大，V变小D.A变小，V变小ARSER0PV电阻变大，电流变小，电压变大。B【解析】（2010年上海卷5）A组能力训练题14（2005年江苏理综卷25）14.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（）A.电流表的示数变大，电压表的示数变大B.电流表的示数变大，电压表的示数变小C.电流表的示数变小，电压表的示数变小D.电流表的示数变小，电压表的示数变大VAErSD向左移动滑动变阻器的滑片时，解：R↑，总电阻R总↑，总电流I总↓，U=E-I总r↑电流表的示数变小,电压表的示数变大15、如图电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯的亮度变化情况是（）A、a灯变亮，b、c灯变暗B、a、c灯变亮，b灯变暗C、a、c灯变暗，b灯变亮D、a、b灯变暗，c灯变亮A组能力训练题15BcbaR并联电路两端电压U并=U-I总Ra减小↓，b灯变暗;解：变阻器R的滑片稍向上滑动一些，R的阻值↓，并联电阻↓，总电阻↓，总电流I总↑,a灯变亮;路端电压U=E-I总r↓，Ic=I总-U并/Rb↑，c灯变亮。cbaR