2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.7閉合電路的歐姆定律教學(xué)案一、教材分析 本節(jié)首先介紹了電動勢的概念，再引入外電路、內(nèi)電路以及各自的電阻等基本概念，從而得出了閉合電路的歐姆定律，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到了路端電壓與負(fù)載之間的關(guān)系，最后又從能量的角度分析了閉合電路的功率。教學(xué)的重點應(yīng)該在閉合電路的歐姆定律；路端電壓與負(fù)載的關(guān)系以及閉合電路中的功率的計算，特別是閉合電路只能適用于純電阻電路，對有電動機(jī)等存在的非純電阻電路的處理問題要詳細(xì)介紹。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。4、理解閉合電路的功率表達(dá)式，知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。（二）過程與方法1、通過演示路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學(xué)生利用“實驗研究，得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過本節(jié)課教學(xué)，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。三、教學(xué)重點難點教學(xué)重點1、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進(jìn)行有關(guān)討論。2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系教學(xué)難點路端電壓與負(fù)載的關(guān)系四、學(xué)情分析 1知識基礎(chǔ)分析： 初中掌握了歐姆定律，會利用該定律列式求解相關(guān)問題。 掌握了電場力做功的計算方法。 2學(xué)習(xí)能力分析： 學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。 具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。五、教學(xué)方法實驗演示，討論，舉例六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)學(xué)案。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑（二）情景引入、展示目標(biāo)實驗演示（三）合作探究、精講點播1、電動勢 (1)電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。(2)電動勢：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。2、閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)電路和外電路內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路。如發(fā)電機(jī)的線圈、電池內(nèi)的溶液等。外電路：電源外部的電路，叫外電路。包括用電器、導(dǎo)線等。(2)內(nèi)電阻和外電阻內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻，通常稱為電源的內(nèi)阻。外電阻：外電路的總電阻。(3)電源的電動勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系外電路的電勢降落與內(nèi)電路的電勢降落a外電路的電勢降落U外E rEUIrRI在外電路中，電流由電勢高的一端流向電勢低的一端，在外電阻上沿電流方向有電勢降落，用U外表示。b內(nèi)電路的電勢降落U內(nèi)在電源的內(nèi)電阻上也胡電勢降落，用U內(nèi)表示。電源的電動勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系在閉合電路中，電源的電動勢E等于內(nèi)外電路上的電勢降落U內(nèi)、U外之和。EU外U內(nèi)(4)閉合電路歐姆定律內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。公式：I適用條件：外電路是純電阻的電路。3、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(1)路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。定性分析RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)特例：00外電路斷路：RIIrUE。0外電路短路：RI()Ir(E)U0。UUr0IOEU內(nèi)I1rUI1R圖象描述路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。UI圖象如圖所示。直線與縱軸的交點表示電源的電動勢E，直線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。4、閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qEqU外qU內(nèi)在某段時間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動勢又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率EIU外IU內(nèi)IEII2RI2r說明了電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能，另一部分消耗在內(nèi)阻上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3)電源提供的電功率電源提供的電功率，又稱之為電源的總功率。PEIRP，R時，P0。RP，R0時，Pm。(4)外電路消耗的電功率外電路上消耗的電功率，又稱之為電源的輸出功率。PU外I定性分析IU外EIr從這兩個式子可知，R很大或R很小時，電源的輸出功率均不是最大。定量分析P外U外I所以，當(dāng)Rr時，電源的輸出功率為最大，P外max。圖象表述：PROUIOR1 r R2RrEE/rE/2rE/2從PR圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時，對應(yīng)有兩個外電阻R1、R2時電源的輸出功率相等。可以證明，R1、R2和r必須滿足：r。(5)內(nèi)電路消耗的電功率內(nèi)電路消耗的電功率是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。P內(nèi)U內(nèi)IRP內(nèi)，RP內(nèi)。(6)電源的效率電源的輸出功率與總功率的比值。當(dāng)外電阻R越大時，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時，50%。（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測本節(jié)課主要是介紹了電動勢，閉合電路的歐姆定律，路端電壓與電流（外電阻）關(guān)系以及閉合電路的功率四個主要部分。電動勢：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓；閉合電路歐姆定律公式；閉合電路中的功率的計算公式要熟練掌握。（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)九、板書設(shè)計1、電動勢2、閉合電路歐姆定律3、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系4、閉合電路中的功率十、教學(xué)反思：本節(jié)課重在內(nèi)外電阻、電壓分析，功率、效率計算。學(xué)校：臨清三中 學(xué)科：物理 編寫人：孫風(fēng)武 審稿人：盛淑貞閉合電路的歐姆定律學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式二、預(yù)習(xí)內(nèi)容閉合電路歐姆定律1、 電動勢E、外電壓U外與內(nèi)電壓U內(nèi)三者之間的關(guān)系_、電動勢等于電源_時兩極間的電壓、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外_E2、 閉合電路歐姆定律、內(nèi)容_、表達(dá)式常用變形式U外=E-Ir三、提出疑惑同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、 理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題2、 理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系二、學(xué)習(xí)過程一、 路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1、 路端電壓與外電阻的關(guān)系根據(jù)U=E-Ir、I=可知：當(dāng)R_時，U增大，當(dāng)R_時，U減小當(dāng)外電路斷開時，R=，I=_,U=_當(dāng)外電路短路時，R=0，I=_,U=_2、 路端電壓與電流的關(guān)系圖像由U=E-Ir可知，U-I圖像是一條向下傾斜的直線如圖說出：圖線與縱軸截距的意義_圖線與橫軸截距的意義_圖像斜率的意義_與部分電路歐姆定律UI曲線的區(qū)別_【典型例題】例圖11、在圖1中R1=14,R2=9.當(dāng)開關(guān)處于位置1時，電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時，電流表讀數(shù)I2=0.3A.求電源的電動勢E和內(nèi)電阻r。例2、如圖2所示，當(dāng)滑動變阻器R3的滑片C向B方向移動時，電路中各電表示數(shù)如何變化？（電表內(nèi)阻對電路的影響不計）圖2A1A2A3V2VABV1R1R2R3C 例3、如圖3所示的電路中，店員電動勢為6V，當(dāng)開關(guān)S接通后，燈泡L1和燈泡L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可斷定（）圖3A、 L1和L2的燈絲都燒斷了B、 L1的燈絲都燒斷了C、 L2的燈絲都燒斷了D、 變阻器R斷路例4 四節(jié)干電池，每節(jié)電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.5，用這四節(jié)干電池組成串聯(lián)電池組對電阻R=18的用電器供電，試計算：（1）用電器上得到的電壓和電功率；（2）電池組的內(nèi)電壓和在內(nèi)電阻上損失的熱功率. （三）反思總結(jié)(四)當(dāng)堂檢測圖41、 如圖4所示的電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動觸頭P向b端移動時（）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02468123U/VI/A圖52、 如圖5是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖像，有圖像可知，該電源的電動勢_V,內(nèi)阻為_。3、 以太陽能電池板，測得他的開路電壓為800mV,短路電流40mA.如將該電池板與一阻值為20 的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）A、0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V圖64、某學(xué)生在研究串聯(lián)電路的電壓時，接成如圖6所示電路，接通K后，他將高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為U,當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)也為U,當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因是（R1,R2阻值相差不大）A、AB段斷路 B、BC段斷路 C、AB段短路 D、BC段短路 課后練習(xí)與提高1、一個電源接8電阻時，通過電源的電流為0.15A，接13電阻時，通過電源的電流為0.10V，求電源的電動勢和內(nèi)阻。 2、電源的電動勢為4.5V，為電阻為4.0時，路端電壓為4.0 V。如果在外電路并聯(lián)一個6.0的電阻，路端電壓是多大？如果6.0的電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多大？3、現(xiàn)有電動勢1.5V，內(nèi)阻1.0的電池多節(jié)，準(zhǔn)備用一定數(shù)量的這種電池串聯(lián)起來對一個“6.0 V,0.6”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？電路中還需要一個定值電阻做分壓用，請計算這個電阻的規(guī)格。4、關(guān)于電源的電動勢，下面敘述正確的是（ ）A、電源的電動勢就是接在電源兩極間的電壓表測得的電壓B、同一電源接入不同電路，電動勢就會發(fā)生變化C、電源的電動勢時表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量D、在閉合電路中，黨外電阻變大時，路端電壓變大，電源的電動勢也變大圖75、如圖7所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向b端滑動，則（ ）A、電燈L更亮，安培表的示數(shù)減小B、電燈L更亮，安培表的示數(shù)減大C、電燈L更暗，安培表的示數(shù)減小D、電燈L更暗，安培表的示數(shù)減大2IU 0 1圖86、如圖8所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的圖像，則下屬說法中不正確的示（ ）A、電動勢E1=E2，發(fā)生短路時的電流I1>I2B、電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1>r2C、電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1>r2D、當(dāng)電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大7、一個電源分別接上8和2的電阻時，兩電阻消耗的電功率相等，則電源的內(nèi)阻為( )圖9A、1 B、2 C、4 D、88、在如圖9所示的電路中，電源電動勢E=3.0V，內(nèi)電阻r=1.0；電阻R1=10，R2=10,R3=35,電容器的電容C=100F，電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。圖109、如圖10所示電路中，R1=R2=R3,S斷開時，伏特表示數(shù)為16V，S閉合時，示數(shù)為10V，若伏特表可視為理想的，求：（1）、電源電動勢的內(nèi)阻各位多大？（2）、閉合S前R1消耗的功率分別多大？（3）、如箭電源改為圖乙所示電路，其他條件不變，則斷開和閉合S時伏特表的示數(shù)分別為多大？10、如圖11所示，電燈L標(biāo)有“4V,1W”，滑動變阻器總電阻為50。當(dāng)滑片滑至某位置時，L恰好正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)為0.45A。由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A，電壓表的示數(shù)為10V。若導(dǎo)線完好，電路中各出接觸良好。試問：圖11(1)、發(fā)生故障的是短路還是斷路，發(fā)生在何處？(2)、發(fā)生故障前，滑動變阻器接入電路的阻值為多大？(3)、電源的電動勢和內(nèi)阻為多大？答案：參考答案典型例題例1、E=3V r=1 例2、V增大 V1 減小 V2增大 A1減小 A2增大 A3減小例3、C例4、 （1） U=5.4V,P=1.62W（2） Ur=0.6V,Pr=0.18W 針對訓(xùn)練1、B 2、 E=3V r=(1/3) 3、 D 4、A D能力訓(xùn)練1、 E=1.5V r=2 2、U1=3.84V U2=4V 3、5節(jié) R=14 4.C 5.A 6.B 7.C 8.Q=2.010-4C 9.(1) E=20V r=5 (2) P1=6.4W P2=2.5W (3) U斷=8V U閉=5V 10.（1）斷路 L處 (2) 20 (3)12.5V 5