高中物理 第4章 探究閉合電路歐姆定律 4.1 探究閉合電路歐姆定律課件 滬科版選修31

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1、第4章學案1探究閉合電路歐姆定律目標定位1.掌握電動勢的概念及表達式，了解電源內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程和生活中的電池.2.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，掌握其表達式.3.會用閉合電路歐姆定律進行簡單的計算內(nèi)容索引知識探究達標檢測知識探究1一、閉合電路的路端電壓和內(nèi)電壓一、閉合電路的路端電壓和內(nèi)電壓實驗探究1用多用電表測量路端電壓圖1按如圖1所示的電路選擇器材，連接電路按課本要求測量電壓Ubc、Ubc、Uac.分析測得的數(shù)據(jù)，比較三個電壓測量值之間的關系為_UbcUbcUac實驗探究2測電源內(nèi)部的電壓圖2按如圖2所示電路連接線路，分別測量電源的內(nèi)電壓和外電壓，多次測量，把測量結(jié)果記錄在事先準備好的表格中

2、，分析內(nèi)、外電壓的大小，說明它們滿足怎樣的規(guī)律？ 答案在誤差允許的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和為一定值要點總結(jié)要點總結(jié)1.外電路和內(nèi)電路： 組成外電路， 是內(nèi)電路.2.在外電路中，電流方向由電源 極流向 極；在內(nèi)電路中電流方向由 極流向 極.3.路端電壓和內(nèi)電壓：外電路兩端(即電源兩極間)的電壓稱為路端電壓，電源內(nèi)部的電壓稱為 .4.在閉合電路中，內(nèi)電壓與外電壓之和 .用電器和導線電源內(nèi)部正負負正內(nèi)電壓保持不變典型例題典型例題例例1(多選)若E表示電動勢，U表示外電壓，U表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是答案二、電源的作用二、電源的作用電動勢電動勢1.如

3、圖3所示，在外電路中電流由電源正極流向負極，即從高電勢流到低電勢，電流在電源內(nèi)部只能從負極流向正極，即從低電勢流到高電勢.根據(jù)電場知識可知，靜電力不可能使電流從低電勢流向高電勢，反而起阻礙作用.(1)是什么力把正電荷從電源的負極搬運到電源的正極？圖3答案非靜電力.(2)電源中的能量是如何轉(zhuǎn)化的？答案其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能.2.電場力在外電路和內(nèi)電路做功分別是多少？它們做功之和與電源內(nèi)部非靜電力所做的功有何關系？答案qU外qU內(nèi) 相等要點總結(jié)要點總結(jié)1.電源的工作原理：在電源內(nèi)部 做功，使其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能；在電源的外部電路， 做功，把電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2.電動勢：電源內(nèi)部非靜電

4、力移送單位電荷所做的功.(2)單位：伏特，符號為 .(3)說明：物理意義：反映電源 本領的大小.決定因素：由電源自身特性決定，跟電源的體積 ，跟外電路 .非靜電力靜電力非靜電力做功無關無關V典型典型例題例題例例2 (多選)關于電動勢E的說法中正確的是A.電動勢E的大小，與非靜電力所做的功W的大小成正比，與移送電荷量 q的大小成反比B.電動勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關C.電動勢E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領強弱的物理量D.電動勢E的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同答案解析電動勢是一個用比值定義的物理量，這個物理量與這兩個相比的項沒有關系，與電源的體積和外

5、電路也均無關系，它是由電源本身決定的，是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領強弱的物理量.電動勢和電壓盡管單位相同，但本質(zhì)上是不相同的，故選B、C.要點總結(jié)要點總結(jié)1.內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成 ，跟內(nèi)、外電路的 成反比.三、閉合電路的歐姆定律三、閉合電路的歐姆定律3.其他兩種表達形式：EU外U內(nèi)，這就是說，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和.或?qū)懗蒃IRIr.正比電阻之和典型典型例題例題例例3如圖4所示，電源電動勢為6 V，內(nèi)阻為1 ，R15 ，R210 ，滑動變阻器R3阻值變化范圍為010 ，求電路中總電流的變化范圍. 答案解析圖40.551 A當R3阻值為零時，R2被短路，

6、外電阻最小，電路中的電流最大.當R3阻值為10 時，外電阻最大，電路中的電流最小.要點總結(jié)要點總結(jié)在如圖5所示的電路中，電源的電動勢E10 V，內(nèi)電阻r1 ，試求當外電阻分別是3 、4 、7 時所對應的路端電壓.通過數(shù)據(jù)計算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？再通過公式論證你的結(jié)論是否正確.四、路端電壓與負載的關系四、路端電壓與負載的關系圖5 答案外電壓分別為7.5 V、8 V、8.75 V.隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大.要點總結(jié)要點總結(jié)1.路端電壓的表達式：UEIr.2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律3.路端電壓與電流的關系圖像如圖6所示.圖6(1)在圖像中U軸截距表示，縱坐標從零開始時I軸截距等于 .

7、(2)直線 等于電源的內(nèi)阻，即內(nèi)阻r_.電源電動勢短路電流斜率的絕對值 典型典型例題例題例例4 (多選)如圖7所示為某一電源的UI圖線，由圖可知A.電源電動勢為2 VB.電源內(nèi)阻為 C.電源短路時電流為6 AD.電路路端電壓為1 V時，電路中電流為5 A圖7答案解析在本題的UI圖線中，縱軸截距表示電源電動勢，A正確；橫軸截距表示短路電流，C錯誤；針對訓練針對訓練(多選)如圖8所示，甲、乙為兩個獨立電源(外電路為純電阻)的路端電壓與通過它們的電流I的關系圖線，下列說法中正確的是A.電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢B.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻C.路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等D.電流都是

8、I0時，兩電源的內(nèi)電壓相等圖8答案解析圖線與U軸交點的坐標值表示電動勢的大小，由圖線可知，甲與U軸交點的坐標值比乙的大，表明甲的電動勢大于乙的電動勢，故A正確；圖線斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻的大小(電動勢與短路電流的比值)，圖線甲的斜率大于圖線乙的斜率，表明甲的內(nèi)阻大于乙的內(nèi)阻，故B錯誤；甲、乙兩圖線的交點坐標為(I0，U0)，外電路是純電阻說明兩電源的外電阻相等，故C正確；電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)Ir，因為甲的內(nèi)阻比乙的內(nèi)阻大，所以當電流都為I0時，甲電源的內(nèi)電壓較大，故D錯誤.故選A、C.達標檢測21.(對電動勢概念的理解)關于電壓和電動勢，下列說法正確的是A.

9、電動勢就是電源兩極間的電壓B.電壓和電動勢單位都是伏特，所以電壓和電動勢是同一物理量的不同叫法1234答案解析D.電壓和電動勢有本質(zhì)的區(qū)別，反映的能量轉(zhuǎn)化方向不同1234電動勢只是在數(shù)值上等于電源兩極間的電壓，但是不能說電動勢是電壓，A錯；盡管電壓和電動勢單位都是伏特，但它們不是同一物理量，有本質(zhì)的區(qū)別，電壓反映靜電力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而電動勢反映非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故B、C錯，D對.2.(閉合電路歐姆定律的應用)電動勢為3 V的電池，在電路中輸出3 A的電流，由此可知A.內(nèi)、外電阻相差1 B.內(nèi)、外電阻之和為1 C.外電阻為1 D.內(nèi)電阻為1 答案解析12343

10、.(路端電壓與負載的關系)(多選)對于電動勢和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)A.U隨R的增大而減小B.當R0時，U0C.當電路斷開時，I0，U0D.當R增大時，U也會增大1234答案4.(電源UI圖像的理解和應用)(多選)如圖9所示為閉合電路中兩個不同電源的UI圖像，則下列說法中正確的是A.電動勢E1E2，短路電流I1I2B.電動勢E1E2，內(nèi)阻r1R2C.電動勢E1E2，內(nèi)阻r1R2D.當工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大1234圖9答案解析1234當工作電流變化量相同時，因為r1R2，電源2內(nèi)電壓變化較大，由閉合電路的歐姆定律EU外U內(nèi)，可知電源2的路端電壓變化較大，D正確.本課結(jié)束