12.2 闭合电路欧姆定律（第二课时）（导学案）（含解析）2025-2026年人教版【2019】高二物理必修第三册.docxVIP

第2节闭合电路欧姆定律（第二课时）

导学案

【学习目标】

1、理解闭合电路的欧姆定律，通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。

2、能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。

3、知道欧姆表测量电阻的原理。

4、了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。

【学习重难点】

学习重点：

1、路端电压与负载的关系。

2、电源的输出功率与负载的关系。

学习难点：电路的动态分析。

【知识回顾】

1、电动势的定义式是：__________。

2、闭合电路欧姆定律的数学表达式是：__________或__________。其中，U外=__________是外电路上总的电势降落；U内

3、功率的计算式为__________。焦耳定律的数学表达式为__________。效率的计算式：__________。

4、串联电路中，用电器两端的电压、电功率均与____________________成__________；并联电路中，通过各支路的电流、各支路的电功率均与__________成__________。

【自主预习】

1、外电路的电势降落叫__________，计算式是：U=

2、断路时，外电阻R→__________，电路中的电流I＝__________，路端电压U路＝__________。短路时，外电阻R＝__________，电路中的电流I＝__________，路端电压U路＝__________。

3、在电源的U-I图中，纵轴截距表示__________，横轴截距表示__________，图像斜率的绝对值表示__________。

4、电源的总功率：__________，输出功率：__________，供电效率：____________________。

【课堂探究】

第一部分路端电压与负载的关系

思考1：IR和Ir各自表示什么？

外电路中的用电器叫__________，外电路的电势降落叫__________。

由E=U外+

思考2：为什么多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗？

【视频】研究路端电压与负载的关系。

思考3：路端电压与负载（外电路电阻）的关系是怎样的？

思考4：有上述结论，断路时的路端电压与负载的关系是怎样的？短路时呢？

思考5：路端电压U随电流I变化的图像是怎样的？物理意义是什么？

思考6：在如图所示的U-I图像中，①a、b各自表示谁的U-I图像？②a、b的斜率各自什么？③a与纵轴的交点坐标表示什么？④a、b的交点坐标表示什么？⑤交点和原点之间的矩形UMOI的面积表示什么？

思考7：在如图所示的I-R图像中，电源的输出电流与外电路电阻关系？

思考8：在如图所示的U-R图像中，电源的路端电压与外电路电阻关系？

第二部分闭合电路的功率和效率

思考1：如图所示，电源提供的功率、电源的输出功率、电源内阻上的热功率、供电效率各是多少？

思考2：对纯电阻电路，电源的效率是怎样的？

思考3：电源的输出功率有哪些计算方法？

思考4：随着R外的改变，P出也在发生变化。P出的最大值，即电源的最大输出功率是多少？

第三部分闭合电路的动态分析

动态电路分析的两种常用方法：

1、程序法：

2、极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。

常用结论：“串反并同”

“串反”是指某一电阻增大时，与它__________或__________的电阻中的__________、__________、__________都将__________；某一电阻减小时，与它__________或__________的电阻中的__________、__________、__________都将__________；

“并同”是指某一电阻增大时，与它__________或__________的电阻中的__________、__________、__________都将__________；某一电阻减小时，与它__________或__________的电阻中的__________、__________、__________都将__________。

思考1：在闭合电路总，如果某一个电阻增大或减小，则电路的总电阻会怎样变化？该电阻两端的电压会怎样变化？

思考2：在分析电路时，理想电压表、理想电流表可以看做什么？

【自我测评】

1．（2022上·湖南长沙·高二雅礼中学校考期中）图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（）

A．电源的电动势

B．电源的内阻

C．当电压为1.4V时，外电路电阻阻值

D．当电流为0.2A时，电源内电压

2．（2022上·山东聊城·高二校联考期中）如图所