歐姆定律教案高中
發(fā)表時間:2020-11-13閉合電路歐姆定律。
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助教師緩解教學的壓力,提高教學質(zhì)量。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?小編收集并整理了“閉合電路歐姆定律”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
4.1閉合電路歐姆定律
一、考點聚焦
1、知道電源電動勢和內(nèi)電阻的概念
2、掌握閉合電路歐姆定律、路端電壓和電路電流的變化規(guī)律
3、能利用閉合電路歐姆定律分析動態(tài)電路。
二、知識掃描
1.電動勢
①物理意義:反映不同電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量.
②大?。旱扔陔娐分型ㄟ^1C電量時電源所提供的電能的數(shù)值,也等于內(nèi)外電路上電勢降落之和.即_________________
2.閉合電路歐姆定律
①內(nèi)容:閉合電路中的電流強度跟電源電動勢成正比,跟內(nèi)外電路中電阻之和成反比.
②公式:_________________________________
③路端電壓:電路兩端的電壓,即電源的輸出電壓.即_______________
總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律:____,由此可知:當R時,I減?。?br>
U增大(電源E和r一定);當R=______(即斷路時),I=0,U=E.
當R減小時,I增大,U減??;當R=_____(即短路),I=_____________
3.閉合電路中的輸出功率
①電源總功率:P總=EI,指___________________________
②輸出功率P出=UI,指________________________
③電源的供電效率η=P出/P總,它隨外電阻的變化關系是____________
④當R=r時,電源輸出功率最大,此時電源供電效率為__________
三、好題精析
[例1]如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1和R2為定值電阻,在滑線變阻器R的滑片P從下端a滑到上端b的過程中,電阻R1上消耗的功率()
A.一定逐漸減小
B.有可能逐漸減小
C.有可能先變小,后變大
D.一定先變小后變大
[例2]如圖所示電路中,電源有內(nèi)阻,R1=2.8Ω,R2=1.8Ω。當開關S接到位置1時,電壓表示數(shù)5.6V;當開關S接到位置2時,電壓表示數(shù)的可能值為()
A.5.6VB.5.4VC.3.0VD.3.6V
[例3]兩個定值電阻,把它們串聯(lián)起來,等效電阻為4Ω,把它們并聯(lián)起來,等效電阻是1Ω,求:
(1)這兩個電阻的阻值各為多大?
(2)如果把這兩個電阻串聯(lián)后接入一個電動勢為E,內(nèi)電阻為r的電源兩極間,兩電阻消耗的總功率等于;如果把這兩個電阻并聯(lián)后接入同一個電源的兩極間,兩電阻消耗的總功率等于,若要求,且,求滿足這一要求的是E和r的所有值。
[例4]一個允許通過最大電流為2A的電源和一個變阻器接成如圖(甲)所示電路,變阻器的最大阻值為Rm=22,電源路端電壓U隨外電阻變化規(guī)律如圖所示,圖中U=12V的直線為圖線的漸近線,試求
(1)電源的電動勢和內(nèi)電阻
(2)A、B空載時的輸出電壓范圍
(3)A、B兩端所接負載的最小電阻
[例5]如圖所示電路:電源電動勢E=6.3V,內(nèi)阻r=0.5Ω,負載電阻,滑動變阻器的最大阻值,當變阻器的滑片從左端A移動到右端B時,求電路中電流表的讀數(shù)范圍.
四、能力突破
1.如圖所示,滑動變阻器的滑動觸頭置于其正中央,閉合電鍵K以后,M、N、P三燈的亮度相同,今將電阻器的滑動觸頭慢慢向左移動一些,則三燈的亮度從亮到暗的排列順序為()
A.M、N、P
B.M、P、N
C.P、M、N
D.N、M、P
2.如圖所示,當R1的滑片由左向右滑動時,電壓表V1和V2的讀數(shù)增量分別為ΔU1和ΔU2,則()
A.│ΔU1││ΔU2│
B.│ΔU1│=│ΔU2│
C.│ΔU1││ΔU2│
D.ΔU1<0,ΔU2>0
3.下圖所示的U-I圖線中,I是電源的路端電壓隨電流的變化圖線,Ⅱ是某電阻的伏安特性圖線,當該電源向該電阻供電時,電阻上消耗的功率和電源的效率分別為:()
A.4W和33%B.2W和67%C.2W和33%D.4W和67%
4.如圖所示,E=12V,r=4Ω,,當R=_________Ω時,R上消耗的功率最大,最大值是__________W;當R=___________Ω時,上消耗的功率最大,最大值是__________W。
參考答案
二、知識掃描
1.E=U內(nèi)+U外
2.E=I(R+r)U外U=E-Ir增加∝0E/r
3.其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率電源提供給外電路的功率電阻增大,效率增大50%
三、好題精析
[例1]C
[例2]B
[例3]2Ω2Ω略
[例4]12V2Ω0≤U≤11V4Ω
[例5]2.1A~3A
四、能力突破
1.C2.CD3.D
4.61.508
延伸閱讀
閉合電路的歐姆定律
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面是小編為大家整理的“閉合電路的歐姆定律”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
【課題】
閉合電路的歐姆定律學案課前預習學案編號:
一、預習目標
理解閉合電路歐姆定律及其表達式
二、預習內(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)三者之間的關系________________
○1、電動勢等于電源___________時兩極間的電壓
○2、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外___E
2、閉合電路歐姆定律
○1、內(nèi)容___________
○2、表達式
○3常用變形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,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)探究學案
一、學習目標
1、理解閉合電路歐姆定律及其表達式并能熟練地用來解決有關的電路問題
2、理解路端電壓與負載的關系
二、學習過程
一、路端電壓與負載的關系
1、路端電壓與外電阻的關系
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知:當R_____時,U增大,當R_____時,U減小
○2當外電路斷開時,R=∞,I=_____,U=_____
當外電路短路時,R=0,I=_____,U=_____
2、路端電壓與電流的關系圖像
由U=E-Ir可知,U-I圖像是一條向下傾斜的直線如圖
說出:
○1圖線與縱軸截距的意義_____________________
○2圖線與橫軸截距的意義_____________________
○3圖像斜率的意義___________________________
○4與部分電路歐姆定律U—I曲線的區(qū)別________
_________________________________________
【典型例題】
例1、在圖1中R1=14Ω,R2=9Ω.當開關處于位置1時,電流表讀數(shù)I1=0.2A;當開關處于位置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3所示的電路中,店員電動勢為6V,當開關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()
A、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
(三)當堂檢測
1、如圖4所示的電路中,當變阻器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
2、關于電源的電動勢,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
3、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
4、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I1I2
B、電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1r2
C、電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1r2
D、當電源的工作電流變化相同時,電源2的路端電壓變化較大
5、一個電源分別接上8Ω和2Ω的電阻時,兩電阻消耗的電功率相等,則電源的內(nèi)阻為()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
6、在如圖9所示的電路中,電源電動勢E=3.0V,內(nèi)電阻r=1.0Ω;電阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=35Ω,電容器的電容C=100uF,電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。
2.7《閉合電路的歐姆定律》學案
閉合電路的歐姆定律學案
課前預習學案
一、預習目標
理解閉合電路歐姆定律及其表達式
二、預習內(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)三者之間的關系________________
○1、電動勢等于電源___________時兩極間的電壓
○2、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外___E
2、閉合電路歐姆定律
○1、內(nèi)容___________
○2、表達式
○3常用變形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,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)探究學案
一、學習目標
1、理解閉合電路歐姆定律及其表達式并能熟練地用來解決有關的電路問題
2、理解路端電壓與負載的關系
二、學習過程
一、路端電壓與負載的關系
1、路端電壓與外電阻的關系
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知:當R_____時,U增大,當R_____時,U減小
○2當外電路斷開時,R=∞,I=_____,U=_____
當外電路短路時,R=0,I=_____,U=_____
2、路端電壓與電流的關系圖像
由U=E-Ir可知,U-I圖像是一條向下傾斜的直線如圖
說出:
○1圖線與縱軸截距的意義_____________________
○2圖線與橫軸截距的意義_____________________
○3圖像斜率的意義___________________________
○4與部分電路歐姆定律U—I曲線的區(qū)別________
_________________________________________
【典型例題】
例1、在圖1中R1=14Ω,R2=9Ω.當開關處于位置1時,電流表讀數(shù)I1=0.2A;當開關處于位置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)
例3、如圖3所示的電路中,店員電動勢為6V,當開關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()
A、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0.5Ω,用這四節(jié)干電池組成串聯(lián)電池組對電阻R=18Ω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)當堂檢測
1、如圖4所示的電路中,當變阻器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
2、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20Ω的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是()
A、0.10VB、0.20VC、0.30VD、0.40V
4、某學生在研究串聯(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,當并聯(lián)在A、B兩點間時,電壓表讀數(shù)也為U,當并聯(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
課后練習與提高
1、一個電源接8Ω電阻時,通過電源的電流為0.15A,接13Ω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4.0Ω時,路端電壓為4.0V。如果在外電路并聯(lián)一個6.0Ω的電阻,路端電壓是多大?如果6.0Ω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1.0Ω的電池多節(jié),準備用一定數(shù)量的這種電池串聯(lián)起來對一個“6.0V,0.6Ω”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
5、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
6、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I1I2
B、電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1r2
C、電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1r2
D、當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8Ω和2Ω的電阻時,兩電阻消耗的電功率相等,則電源的內(nèi)阻為()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
8、在如圖9所示的電路中,電源電動勢E=3.0V,內(nèi)電阻r=1.0Ω;電阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=35Ω,電容器的電容C=100uF,電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。
9、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標有“4V,1W”,滑動變阻器總電阻為50Ω。當滑片滑至某位置時,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。若導線完好,電路中各出接觸良好。試問:
(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?
能力訓練
1、E=1.5Vr=2Ω2、U1=3.84VU2=4V
3、5節(jié)R=14Ω4.C5.A6.B7.C
8.Q=2.0×10-4C
9.(1)E=20Vr=5Ω(2)P1=6.4WP2=2.5W
(3)U斷=8VU閉=5V
10.(1)斷路L處(2)20Ω(3)12.5V5Ω
閉合電路的歐姆定律學案
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,高中教師要準備好教案,這是老師職責的一部分。教案可以更好的幫助學生們打好基礎,減輕高中教師們在教學時的教學壓力。您知道高中教案應該要怎么下筆嗎?小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《閉合電路的歐姆定律學案》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
閉合電路的歐姆定律學案
課前預習學案
一、預習目標
理解閉合電路歐姆定律及其表達式
二、預習內(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)三者之間的關系________________
○1、電動勢等于電源___________時兩極間的電壓
○2、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外___E
2、閉合電路歐姆定律
○1、內(nèi)容___________
○2、表達式
○3常用變形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,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)探究學案
一、學習目標
1、理解閉合電路歐姆定律及其表達式并能熟練地用來解決有關的電路問題
2、理解路端電壓與負載的關系
二、學習過程
一、路端電壓與負載的關系
1、路端電壓與外電阻的關系
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知:當R_____時,U增大,當R_____時,U減小
○2當外電路斷開時,R=∞,I=_____,U=_____
當外電路短路時,R=0,I=_____,U=_____
2、路端電壓與電流的關系圖像
由U=E-Ir可知,U-I圖像是一條向下傾斜的直線如圖
說出:
○1圖線與縱軸截距的意義_____________________
○2圖線與橫軸截距的意義_____________________
○3圖像斜率的意義___________________________
○4與部分電路歐姆定律U—I曲線的區(qū)別________
_________________________________________
【典型例題】
例1、在圖1中R1=14Ω,R2=9Ω.當開關處于位置1時,電流表讀數(shù)I1=0.2A;當開關處于位置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)
例3、如圖3所示的電路中,店員電動勢為6V,當開關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()
A、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0.5Ω,用這四節(jié)干電池組成串聯(lián)電池組對電阻R=18Ω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)當堂檢測
1、如圖4所示的電路中,當變阻器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
2、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20Ω的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是()
A、0.10VB、0.20VC、0.30VD、0.40V
4、某學生在研究串聯(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,當并聯(lián)在A、B兩點間時,電壓表讀數(shù)也為U,當并聯(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
課后練習與提高
1、一個電源接8Ω電阻時,通過電源的電流為0.15A,接13Ω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4.0Ω時,路端電壓為4.0V。如果在外電路并聯(lián)一個6.0Ω的電阻,路端電壓是多大?如果6.0Ω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1.0Ω的電池多節(jié),準備用一定數(shù)量的這種電池串聯(lián)起來對一個“6.0V,0.6Ω”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
5、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
6、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I1I2
B、電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1r2
C、電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1r2
D、當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8Ω和2Ω的電阻時,兩電阻消耗的電功率相等,則電源的內(nèi)阻為()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
8、在如圖9所示的電路中,電源電動勢E=3.0V,內(nèi)電阻r=1.0Ω;電阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=35Ω,電容器的電容C=100uF,電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。
9、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標有“4V,1W”,滑動變阻器總電阻為50Ω。當滑片滑至某位置時,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。若導線完好,電路中各出接觸良好。試問:
(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?
能力訓練
1、E=1.5Vr=2Ω2、U1=3.84VU2=4V
3、5節(jié)R=14Ω4.C5.A6.B7.C
8.Q=2.0×10-4C
9.(1)E=20Vr=5Ω(2)P1=6.4WP2=2.5W
(3)U斷=8VU閉=5V
10.(1)斷路L處(2)20Ω(3)12.5V5Ω
2.7閉合電路的歐姆定律
高中物理課堂教學教案
2.7閉合電路的歐姆定律
年月日
課題
§2.7閉合電路的歐姆定律
課型
新授課
教學目標
(一)知識與技能
1、能夠推導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、理解路端電壓與負載的關系,知道這種關系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關問題。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。4、熟練應用閉合電路歐姆定律解決有關的電路問題。5、理解閉合電路的功率表達式,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載的關系實驗,培養(yǎng)學生利用“實驗研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學思路和方法。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,加強對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng),通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
教學重點、難點
重點
1、推導閉合電路歐姆定律,應用定律進行有關討論。2、路端電壓與負載的關系★教學難點路端電壓與負載的關系
教學方法
演示實驗,討論、講解教學手段
滑動變阻器、電壓表、電流表、電鍵、導線若干、投影儀、多媒體電腦
教學活動(一)引入新課
教師:前邊我們知道電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。只有用導線將電源、用電器連成閉合電路,電路中才有電流。那么電路中的電流大小與哪些因素有關?電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢?今天我們就學習這方面的知識。(二)進行新課
1、閉合電路歐姆定律
教師:(投影)教材圖2.7-1(如圖所示)
教師:閉合電路是由哪幾部分組成的?學生:內(nèi)電路和外電路。教師:在外電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么?學生:沿電流方向電勢降低。因為正電荷的移動方向就是電流方向,在外電路中,正電荷受靜電力作用,從高電勢向低電勢運動。教師:在內(nèi)電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么?學生(代表):沿電流方向電勢升高。因為電源內(nèi)部,非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處。教師:這個同學說得確切嗎?學生討論:如果電源是一節(jié)干電池,在電源的正負極附近存在著化學反應層,反應層中非靜電力(化學作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處,在這兩個反應層中,沿電流方向電勢升高。在正負極之間,電源的內(nèi)阻中也有電流,沿電流方向電勢降低。教師:(投影)教材圖2.7-2(如圖所示)內(nèi)、外電路的電勢變化。
教師:引導學生推導閉合電路的歐姆定律??砂匆韵滤悸愤M行:設電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,外電路電阻為R,閉合電路的電流為I,(1)寫出在t時間內(nèi),外電路中消耗的電能E外的表達式;
(2)寫出在t時間內(nèi),內(nèi)電路中消耗的電能E內(nèi)的表達式;(3)寫出在t時間內(nèi),電源中非靜電力做的功W的表達式;學生:(1)E外=I2Rt(2)E內(nèi)=I2rt
(3)W=Eq=EIt
根據(jù)能量守恒定律,W=E外+E內(nèi)即
EIt=I2Rt+I2rt
整理得:
E=IR+Ir
或者
教師(幫助總結(jié)):這就是閉合電路的歐姆定律。(1)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。(2)公式:I=(3)適用條件:外電路是純電阻的電路。根據(jù)歐姆定律,外電路兩端的電勢降落為U外=IR,習慣上成為路端電壓,內(nèi)電路的電勢降落為U內(nèi)=Ir,代入E=IR+Ir
得
該式表明,電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。2、路端電壓與負載的關系
教師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時,電路中的電流如何變化?學生:據(jù)I=可知,R增大時I減??;R減小時I增大。教師:外電阻增大時,路端電壓如何變化?學生:有人說變大,有人說變小。教師:實踐是檢驗真理的惟一標準,讓我們一起來做下面的實驗。演示實驗:探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。(1)投影實驗電路圖如圖所示。
(2)按電路圖連接電路。(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,改變外電路的電阻,觀察路端電壓怎樣隨電流(或外電阻)而改變。學生:總結(jié)實驗結(jié)論:當外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當外電阻減小時,電流增大,路端電壓減小。教師:下面用前面學過的知識討論它們之間的關系。路端電壓與電流的關系式是什么?學生:U=E-Ir教師:就某個電源來說,電動勢E和內(nèi)阻r是一定的。當R增大時,由得,I減小,由U=E-Ir,路端電壓增大。反之,當R減小時,由得,I增大,由U=E-Ir,路端電壓減小。拓展:討論兩種特殊情況:教師:剛才我們討論了路端電壓跟外電阻的關系,請同學們思考:在閉合電路中,當外電阻等于零時,會發(fā)生什么現(xiàn)象?學生:發(fā)生短路現(xiàn)象。教師:發(fā)生上述現(xiàn)象時,電流有多大?學生:當發(fā)生短路時,外電阻R=0,U外=0,U內(nèi)=E=Ir,故短路電流I=。教師:一般情況下,電源內(nèi)阻很小,像鉛蓄電池的內(nèi)阻只有0.005Ω~0.1Ω,干電池的內(nèi)阻通常也不到1Ω,所以短路時電流很大,很大的電流會造成什么后果?學生:可能燒壞電源,甚至引起火災。教師:實際中,要防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。當外電阻很大時,又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?學生:斷路。斷路時,外電阻R→∝,電流I=0,U內(nèi)=0,U外=E。教師:電壓表測電動勢就是利用了這一原理。3、閉合電路歐姆定律的應用(投影)
教師引導學生分析解決例題。討論:電源的U—I圖象教師:根據(jù)U=E-Ir,利用數(shù)學知識可以知道路端電壓U是電流I的一次函數(shù),同學們能否作出U—I圖象呢?學生:路端電壓U與電流I的關系圖象是一條向下傾斜的直線。投影:U—I圖象如圖所示。教師:從圖象可以看出路端電壓與電流的關系是什么?學生:U隨著I的增大而減小.教師:直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么?直線的斜率呢?學生: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。(三)課堂總結(jié)、點評
通過本節(jié)課的學習,主要學習了以下幾個問題:1、電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電源電動勢等于閉合電路內(nèi)、外電阻上的電勢降落U內(nèi)和U外之和,即E=U內(nèi)+U外。2、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容及公式。3、路端電壓隨著外電阻的增大而增大,隨著外電阻的減小而減小。4、路端電壓與電流的關系式為U=E-Ir,其U—I圖線是一條傾斜的直線。(四)實例探究
☆電路結(jié)構(gòu)變化問題的討論
【例1】在如圖所示的電路中,R1=10Ω,R2=20Ω,滑動變阻器R的阻值為0~50Ω,當滑動觸頭P由I向b滑動的過程中,燈泡L的亮度變化情況是_______A.逐漸變亮B.逐漸變暗C.先變亮后變暗D.先變暗后變亮解析:燈泡的亮度由燈的實際功率大小決定.電燈燈絲電阻不變,研究通過燈絲電流的大小可知燈的亮度.電源電動勢E和內(nèi)阻r不變,通過燈泡電流由外電路總電阻決定。外電阻是由滑動變阻器連入電路部分的電阻決定的,當滑動觸頭由a向b滑動過程中,滑動變阻器連入電路部分的電阻增大,總電阻增大,總電流I=減少,燈泡的實際功率PL=I2RL減小,燈泡變暗。綜上所述,選項B正確?!铋]合電路歐姆定律的定量應用【例2】如圖所示電路中,R1=0.8Ω,R3=6Ω,滑動變阻器的全值電阻R2=12Ω,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=0.2Ω,當滑動變阻器的滑片在變阻器中央位置時,閉合開關S,電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?
解析:外電路的總電阻為R=Ω+0.8Ω=3.8Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中的總電流為I=A=1.5A即電流表A1的讀數(shù)為1.5A對于R2與R3組成的并聯(lián)電路,根據(jù)部分電路歐姆定律,并聯(lián)部分的電壓為U2=I·R并=I·=1.5×3V=4.5V即電壓表V2的讀數(shù)為4.5V對于含有R2的支路,根據(jù)部分電路歐姆定律,通過R2的電流為I2=A=0.75A即電流表A2的讀數(shù)為0.75A電壓表V1測量電源的路端電壓,根據(jù)E=U外+U內(nèi)得U1=E-Ir=6V-1.5×0.2V=5.7V即電壓表V1的讀數(shù)為5.7V.點評:1.電路中的電流表、電壓表均視為理想電表(題中特別指出的除外),即電流表內(nèi)阻視為零,電壓表內(nèi)阻視為無窮大。2.解答閉合電路問題的一般步驟:(1)首先要認清外電路上各元件的串并聯(lián)關系,必要時,應進行電路變換,畫出等效電路圖。(2)解題關鍵是求總電流I,求總電流的具體方法是:若已知內(nèi)、外電路上所有電阻的阻值和電源電動勢,可用全電路歐姆定律(I=)直接求出I;若內(nèi)外電路上有多個電阻值未知,可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流I;當以上兩種方法都行不通時,可以應用聯(lián)立方程求出I。(3)求出總電流后,再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流。
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書面完成P65“問題與練習”第1、3、4題;思考并回答第2、5題。
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