2.7 闭合电路的欧姆定律 学案(人教版选修3-1).docVIP

2.7 闭合电路的欧姆定律 一、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路：只有用导线把电源、用电器连成一个____________电路，电路中才有电流．用电器、导线组成____________，电源内部是__________．在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由____________移向____________；在电源内部，非静电力把正电荷从____________移到________．电路中________定向移动的方向就是电流的方向．在外电路中沿电流方向____________降低． 2．能量转化和守恒：在闭合电路中，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和． 3．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，跟内、外电路的________之和成反比 . (2)公式表示：①I＝；②E＝I(R＋r)；③E＝U外＋U内． (3)适用条件：①②两式适用于________电路，③式适用于一切电路． 二、路端电压与负载的关系 1．路端电压：就是________，也可以理解为电源两极间的电压． 2．负载：电路中，消耗电能的元件常常称为负载．负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化． 3．路端电压随负载的变化：U＝E－Ir，或U＝E－r. (1)当R增大时，U______________；(2)R减小时，U__________；(3)当r＝0时，U不随________的变化而变化，这种电源称为理想电源；(4)当R＝0时，这种情况叫________，I＝，由于电源内阻一般很小，故电路中的电流会很大，会导致烧毁电源甚至引起火灾，绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起；(5)当R→∞时，这种情况叫________，此时路端电压等于________. 一、闭合电路的欧姆定律 [问题情境] 用电压表分别测量新干电池和旧干电池两极的电压(近似等于电动势)，你有什么发现？若将新干电池和旧干电池分别对同一规格的小灯泡供电，灯泡的亮度有何不同？怎样解释这一现象？ 1．闭合电路由哪两部分组成？ 　 2．推导：闭合电路的欧姆定律． 　　 [要点提炼] 1．在外电路中，沿电流方向电势______________． 2．闭合电路的欧姆定律：　 　 [问题延伸] 电源两端的电势差可以这样理解，把电源看做两部分，一部分是理想的电源，电动势为E，另一部分是电源的内电阻r，沿着电流的方向，经过理想电源电势就升高一个电动势E，经过内电阻电势就降低一个Ir，则电源两极间的电压为______________． 二、路端电压与负载的关系 [问题情境] 大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？ 1．什么是负载？ 　 2．试分析：当外电阻R增大时，路端电压如何变化？ 　　 [要点提炼] 1．路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压______；当外电阻减小时，路端电压______． 2．路端电压与电流的关系 图1 对纯电阻电路有：U＝E－Ir，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：U轴截距是________________，I轴截距等于__________，直线的斜率等于____________． 3．外电路断开时，路端电压等于____________，外电路短路时，电路中的电流等于____________(表达式). 例1　如图2所示的电路中，电阻R＝10 Ω.当开关S断开时，电压表示数为6 V．当开关S闭合时，电压表示数为 5.46 V，则电源的内阻为多少？ 图2 例2　如图3所示是一个实验电路图．当滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是(　　) 图3 A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变小D．电路的总电阻变大 变式训练1　在如图4所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源内阻，R1、R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器． 当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触 头向b端移动，则三个电表示数变化情况是(　　) 图4 A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小 C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小 例3　如图5所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路 时，则：(1)电源的输出功率P出是多大？