高中物理電動勢教案
發(fā)表時間:2021-01-2520xx高考物理重要考點(diǎn)整理:電動勢閉合電路歐姆定律。
20xx高考物理重要考點(diǎn)整理:電動勢閉合電路歐姆定律
考點(diǎn)29電動勢閉合電路歐姆定律
考點(diǎn)名片
考點(diǎn)細(xì)研究:(1)閉合電路歐姆定律、電動勢與內(nèi)阻;(2)電路的動態(tài)變化分析;(3)電路的故障分析等。其中考查到的如:20xx年全國卷第17題、20xx年北京高考第19題、20xx年江蘇高考第8題、20xx年山東高考第22題、20xx年北京高考第24題、20xx年天津高考第2題、20xx年安徽高考第19題、20xx年江蘇高考第4題等。
備考正能量:本考點(diǎn)選擇題中的熱點(diǎn)題型如:正確運(yùn)用伏安特性曲線,含容電路分析、電源的功率、效率、電路的動態(tài)變化分析;實(shí)驗(yàn)題中運(yùn)用閉合電路歐姆定律求解電源電動勢和內(nèi)阻;在解答題中多以電磁感應(yīng)相結(jié)合。試題靈活性較大,與數(shù)學(xué)結(jié)合比較緊密。預(yù)計今后高考考查以上規(guī)律的幾率比較大,應(yīng)引起足夠重視。
一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
1.將一電動勢為E,內(nèi)阻為r的電池,與外電路連接,構(gòu)成一個閉合電路,用R表示外電路電阻,I表示電路的總電流,下列說法正確的是()
A.由U外=IR可知,外電壓隨I的增大而增大
B.由U內(nèi)=Ir可知,電源兩端的電壓隨I的增大而增大
C.由U外=E-Ir可知,電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小
D.由P=IU外可知,電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大
答案C
解析因R的變化,才使I發(fā)生了改變,故不能用U外=IR來分析U外隨I的變化情況。由閉合電路歐姆定律知,U外=E-Ir,E、r為定值,故U外隨I的增大而減小,A、B錯,C對;對于P=IU外,I增大,R減小,若R|ΔU3|
B.不變,變小
C.變大,變大
D.變大,變大
答案A
解析本題考查恒定電流的知識,意在考查電路的動態(tài)分析?;瑒幼冏杵鞯幕瑒佑|頭P向下滑動時,R2接入電路中的電阻增大,因而電流減小,由E=Ur+U1+U2可知,Ur和U1均減小,U2增大,因而|ΔU1||ΔU2|,由U3=U1+U2可知U3增大,U1減小,因而|ΔU2||ΔU3|,選項(xiàng)A正確;=R1為定值,=R1為定值,選項(xiàng)B錯誤;=R2,則變大,據(jù)U2=E-I(r+R1),=r+R1為定值,選項(xiàng)C錯誤;=R1+R2,則增大,據(jù)U3=E-Ir,=r為定值,選項(xiàng)D錯誤。
6.如圖甲所示,R為電阻箱,A為理想電流表,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r。圖乙為電源的輸出功率P與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象,其中功率P0分別對應(yīng)電流I1、I2,外電路電阻R1、R2。下列關(guān)系式中正確的是()
A.I1+I(xiàn)2B.I1+I(xiàn)2=
C.D.
答案B
解析由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir,輸出功率為P=UI=EI-I2r,故有EI1-Ir=EI2-Ir,整理得I1+I(xiàn)2=,故A錯誤,B正確;根據(jù)電功率表達(dá)式得,P0=IR1=IR2,且I1=,I2=,代入整理得R1R2=r2,故C、D錯誤。
7.(多選)如圖所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則()
A.rarb
B.IaIb
C.R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低
D.R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低
答案ABC
解析在電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象中斜率表示電源內(nèi)阻,rarb,A正確。如圖所示,在圖象中作出定值電阻R0的伏安特性曲線,與電源的伏安特性曲線交點(diǎn)表示電路工作點(diǎn),IaIb,B正確。由P=UI可知R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,由η===可知,R0接到a電源上,電源的效率較低,C正確,D錯誤。
8.(多選)如圖所示,已知電源的內(nèi)電阻為r,固定電阻R0=r,可變電阻R的總阻值為2r,若滑動變阻器的滑片P由A端向B端滑動,則下列說法中正確的是()
A.電源的輸出功率由小變大
B.固定電阻R0上消耗的電功率由小變大
C.電源內(nèi)部的電壓即內(nèi)電壓由小變大
D.可變電阻R上消耗的電功率變小
答案AB
解析由題意知,由閉合電路歐姆定律推出電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律表達(dá)式為P出=,根據(jù)上式作出P出R外圖象如圖所示。當(dāng)滑片P由A端向B端滑動時,外電路電阻的變化范圍是0~r,由圖可知,當(dāng)外電路電阻由0增加到r時,電源的輸出功率一直變大,選項(xiàng)A正確。R0是純電阻,所以其消耗的電功率PR0=,因全電路的總電壓即電源電動勢E一定,當(dāng)滑動變阻器的滑片P由A端向B端滑動時,外電阻增大,總電流減小,內(nèi)電壓減小,外電壓升高,R0上消耗的電功率也一直增大,選項(xiàng)B正確,C錯誤。討論可變電阻R上消耗的電功率的變化情況時,可以把定值電阻R0當(dāng)做電源內(nèi)電阻的一部分,即電源的等效內(nèi)電阻為r′==,這時可變電阻R上消耗的電功率相當(dāng)于外電路消耗的功率,即等效電源的輸出功率。根據(jù)P出R外圖象可以看出,隨著滑片P由A端向B端的滑動,在R的阻值增大到之前,可變電阻R上消耗的電功率是一直增大的;當(dāng)R=時,可變電阻R上消耗的電功率達(dá)到最大值,滑片P再繼續(xù)向B端滑動,則可變電阻R上消耗的電功率就會逐漸減小,故選項(xiàng)D錯誤。
9.(多選)如圖所示的電路中,已知電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,滑動變阻器R的阻值可以從零連續(xù)增大到Rmax,定值電阻R1的阻值范圍為rC2,由Q=CU知此時Q1Q2,當(dāng)S閉合時,穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián),C2與R2并聯(lián),電路中電流I==2A,此時兩電阻兩端電壓分別為U1=IR1=6V、U2=IR2=12V,則此時兩電容器所帶電荷量分別為Q1′=C1U1=3.6×10-5C、Q2′=C2U2=3.6×10-5C,對電容器C1來說,S閉合后其兩端電壓減小,所帶電荷量也減小,故B、C正確,D錯誤。
18.20xx·上海模擬]如圖,電路中三個電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時,電源輸出功率為P0;當(dāng)S1閉合、S2斷開時,電源輸出功率也為P0。則電源電動勢及S1、S2都斷開時電源的總功率分別為()
A.3,B.2,P0
C.3,P0D.,P0
答案C
解析當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時,電路中電流I1=,P0=IR=R。當(dāng)S1閉合、S2斷開時,電路中電流I2=,P0=I×4R=×4R。聯(lián)立解得:r=2R,E=3。當(dāng)S1、S2都斷開時,電源的總功率為P==P0,C項(xiàng)正確。
19.20xx·湖南十三校二聯(lián)](多選)如圖所示,電流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由兩個相同的電流計改裝而成,現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路中。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,下列說法中正確的是()
A.A1、A2的讀數(shù)之比為11
B.A1、A2的讀數(shù)之比為51
C.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為11
D.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為15
答案BC
解析圖中A1、A2并聯(lián),兩端電壓相等,又因A1、A2是由兩個相同的電流計改裝而成,所以A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,即偏轉(zhuǎn)角度之比為11,再結(jié)合其量程可知A1、A2的讀數(shù)之比為51,B、C正確。
20.20xx·湖北八校聯(lián)考](多選)在如圖甲所示的電路中,電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計,L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為7.5Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后()
A.L1的電阻為ΩB.L1消耗的電功率為7.5W
C.L2的電阻為7.5ΩD.L2消耗的電功率為0.3W
答案CD
解析S閉合后,L1兩端的電壓為3.0V,由題圖乙可知,I1=0.25A,故P1=0.75W,R1=12Ω,A、B錯誤。L2與R及電源串聯(lián),把R和電源等效成電動勢為3V,內(nèi)阻為7.5Ω的新電源,在題圖乙中作出新電源的IU圖線,如圖,兩圖線的交點(diǎn)表示出了此時L2兩端的電壓與通過的電流的大小,由圖知U2=1.5V,I2=0.2A,所以R2==Ω=7.5Ω,P2=U2I2=1.5×0.2W=0.3W,C、D正確。
一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
21.如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器,當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個不同端點(diǎn)得到的。求:
(1)電源的電動勢和內(nèi)阻;
(2)定值電阻R2的阻值;
(3)滑動變阻器的最大阻值。
答案(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω
解析(1)將題圖乙中AB線延長,交U軸于20V處,交I軸于1.0A處,所以電源的電動勢為E=20V,內(nèi)阻r==20Ω。
(2)當(dāng)P滑到R3的右端時,電路參數(shù)對應(yīng)圖乙中的B點(diǎn),即U2=4V、I2=0.8A,得R2==5Ω。
(3)當(dāng)P滑到R3的左端時,由圖乙知此時U外=16V,I總=0.2A,所以R外=80Ω。
因?yàn)镽外=+R2,所以滑動變阻器的最大阻值為R3=300Ω。
二、真題與模擬
22.20xx·北京高考]真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置,如圖所示。光照前兩板都不帶電。以光照射A板,則板中的電子可能吸收光的能量而逸出。假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動,忽略電子之間的相互作用。保持光照條件不變。a和b為接線柱。
已知單位時間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N,電子逸出時的最大動能為Ekm。元電荷為e。
(1)求A板和B板之間的最大電勢差Um,以及將a、b短接時回路中的電流I短;
(2)圖示裝置可看作直流電源,求其電動勢E和內(nèi)阻r;
(3)在a和b之間連接一個外電阻時,該電阻兩端的電壓為U。外電阻上消耗的電功率設(shè)為P;單位時間內(nèi)到達(dá)B板的電子,在從A板運(yùn)動到B板的過程中損失的動能之和設(shè)為ΔEk。請推導(dǎo)證明:P=ΔEk。
(注意:解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量,要在解題中做必要的說明)
答案(1)Ne(2)(3)見解析
解析(1)由動能定理,Ekm=eUm,可得Um=,
短路時所有逸出電子都到達(dá)B板,故短路電流I短=Ne。
(2)電源的電動勢等于斷路時的路端電壓,即上面求出的Um,所以E=Um=,電源內(nèi)阻r==。
(3)外電阻兩端的電壓為U,則電源兩端的電壓也是U。
由動能定理,一個電子經(jīng)電源內(nèi)部電場后損失的動能
ΔEke=eU。
設(shè)單位時間內(nèi)有N′個電子到達(dá)B板,則損失的動能之和
ΔEk=N′ΔEke=N′eU。
根據(jù)電流的定義,此時電源內(nèi)部的電流I=N′e,此時流過外電阻的電流也是I=N′e,外電阻上消耗的電功率P=IU=N′eU,所以P=ΔEk。
23.20xx·上海靜安期末]如圖所示的電路中,燈L標(biāo)有“6V3W”,定值電阻R1=4Ω,R2=10Ω,電源內(nèi)阻r=2Ω,當(dāng)滑片P滑到最下端時,理想電流表讀數(shù)為1A,此時燈L恰好正常發(fā)光,試求:
(1)滑動變阻器最大值R;
(2)當(dāng)滑片P滑到最上端時,電流表的讀數(shù);
(3)當(dāng)滑片P位于滑動變阻器的中點(diǎn)時,變阻器消耗的功率。
答案(1)12Ω(2)2A(3)3.84W
解析(1)燈L的電阻:RL==Ω=12Ω。
當(dāng)P滑到最下端時,R2被短路,燈L與整個變阻器R并聯(lián),此時燈正常發(fā)光,通過燈L的電流IL==A=0.5A,通過滑動變阻器R的電流IR=IA-IL=1A-0.5A=0.5A,即滑動變阻器最大值R=RL=12Ω。
(2)電源電動勢
E=I=1×(4+2+6)V=12V,
當(dāng)P滑到最上端時,燈L、變阻器R及電阻R2都被短路,此時電流表的讀數(shù)I1==A=2A。
(3)P位于變阻器的中點(diǎn)時,燈L與并聯(lián)后再與R1串聯(lián)。
此時R并==Ω=4Ω,
I總==A=1.2A,
并聯(lián)部分的電壓U并=I總R并=1.2×4V=4.8V,
變阻器上消耗的功率PR==W=3.84W。
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高考物理復(fù)習(xí):閉合電路歐姆定律
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?下面是由小編為大家整理的“高考物理復(fù)習(xí):閉合電路歐姆定律”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
第二課時閉合電路歐姆定律
【教學(xué)要求】
1.認(rèn)識內(nèi)電路和外電路,了解電動勢與內(nèi)電阻。
2.理解閉合電路歐姆定律,并用它對全電路進(jìn)行有關(guān)計算。
3.理解路端電壓、輸出功率與負(fù)載的關(guān)系。
【知識再現(xiàn)】
一、電動勢
1.物理意義:反映不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為本領(lǐng)大小的物理量。
2.大小:等于斷開時的路端電壓.也等于把1C的正電荷從電源負(fù)極移到正極時非靜電力所做的功.
3.內(nèi)電阻:電源內(nèi)部對電流的阻礙阻礙作用。其值由電源本身決定。
議一議:電動勢為E,內(nèi)阻為r的幾個電池串聯(lián)、并聯(lián)后的總電動勢和總內(nèi)阻分別為多大?
二、閉合電路歐姆定律
1.內(nèi)容:閉合電路里的電流跟電源的成正比,跟的電阻之和成反比,這個結(jié)論叫閉合電路的歐姆定律.
2.公式:I=或者E=U外+Ir=U外+U內(nèi)。
3.路端電壓:外電路兩端的電壓,即電源的輸出電壓U=E一Ir
三、電路中的能量
1.電源的總功率:指電源提供的全部電功率.公式為:P總=
2.電源的輸出功率:指電源提供給外電路的功率.公式為:P出=
3.電源的內(nèi)部發(fā)熱功率:指電源內(nèi)電阻消耗的功率.公式為:P內(nèi)=
4.電源的效率:指用電器得到的電功率跟電源的總功率的比值.公式為:η=。純電阻電路中η=
知識點(diǎn)一電源電動勢與內(nèi)電阻
電動勢與電壓的區(qū)別與聯(lián)系
1.電源電動勢是表征電源特性的物理量,只與電源有關(guān),與外電路的狀況無關(guān);電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓與電源的電動勢和電路參數(shù)有關(guān).
2.電動勢的大小反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),即非靜電力移送單位正電荷從電源負(fù)極至正極所做的功;電壓的大小表示電場力在電場中兩點(diǎn)之間移動單位正電荷做的功,是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
3.兩者之間的聯(lián)系,電路閉合時,E=U內(nèi)+U外;電路斷開時,E=U外.
【應(yīng)用1】關(guān)于電源和電動勢,下列說法中正確的是()
A.在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極,非靜電力做功,電能增加
B.對于給定的電源,移動正電荷非靜電力做功越多,電動勢就越大
C.電動勢越大,說明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量做功越多
D.電動勢越大,說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極移送電荷量越多
導(dǎo)示:在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極,非靜電力做功,等于電能增加,A對。且做功越多,電動勢就越大,B對。反過來電動勢越大,說明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量做功越多,而與移動電荷量無關(guān),C對D錯。故選ABC。
知識點(diǎn)二路端電壓
1.路端電壓與外電阻的關(guān)系
2.路端電壓與電流強(qiáng)度的關(guān)系
根據(jù)E=U外+Ir可得U外=E一Ir,由此式可知,U隨I的增大而減小,它們的關(guān)系圖線(也稱電源外特性曲線)如圖所示.此圖象的物理意義是:
(1)圖線與縱軸的交點(diǎn)對應(yīng)的電壓為電源的電動勢
(2)圖線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻.
(3)圖線與橫軸的交點(diǎn)表示短路電流.
(4)在圖線上一點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率
【應(yīng)用2】如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器.當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個不同端點(diǎn)得到的數(shù)據(jù).求;(1)電源的電動勢和內(nèi)阻.(2)定值電阻R2的阻值.(3)滑動變阻器的最大阻值.
導(dǎo)示(1)由圖可知:E=20V,r=0.05Ω
(2)滑動片P在變阻器的右端時,對應(yīng)圖乙中的B點(diǎn),R2+r=4/0.8=5Ω,R2=4.5Ω
(3)滑動片P在變阻器的右端時,對應(yīng)圖乙中的B點(diǎn),R外=16/0.2=80Ω
根據(jù)串并聯(lián)總電阻,可求得變阻器的最大電阻R3=300Ω
知識點(diǎn)三電源功率與效率
1.能量形式:Eq=qU外+qU內(nèi)它反映出移動單位電荷的過程中,非靜電力做功與電場力做功量值相等,即其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,再由電能轉(zhuǎn)化為電阻只及r上的內(nèi)能.轉(zhuǎn)化過程中,能量守恒得到體現(xiàn).
2.功率形式:IE=IU外+IU內(nèi)或IE=IU+I2r
3.電源的輸出功率
時,若R增大,則P出增大;當(dāng)只r時,若R增大,則P出減?。畱?yīng)注意:對于內(nèi)外電路上的固定電阻,其消耗的功率僅取決于電路中的電流的大?。?/p>
4.電源的效率
對于給定的電源,內(nèi)阻一定,效率隨外電阻的增大而單調(diào)增加,當(dāng)R=r時,η=50%;當(dāng)R→0時,η→0;當(dāng)R→∞時,η→100%
【應(yīng)用3】如圖所示,已知電源內(nèi)阻r=2Ω,定值電阻R1=0.5Ω.求:(1)當(dāng)滑動變阻器的阻值R2為多大時,電阻R1消耗的功率最大?(2)當(dāng)變阻器的阻值為多大時,變阻器消耗的功率最大?(3)當(dāng)變阻器的阻值為多大時,電源輸出功率最大?
導(dǎo)示:(1)電阻R1為定值電阻,電流大,功率就大,所以當(dāng)滑動變阻器的阻值R2為零時,R1消耗的功率最大。
(2)可將R1看作電源的內(nèi)電阻,所以當(dāng)R2=R1+r=2.5Ω時,變阻器消耗的功率最大.
(3)當(dāng)電路內(nèi)外電阻相等時,R2+R1=r,R2=1.5Ω電源輸出功率最大.
等效法是物理解題時常用的一種方法,使用該方法時,要看準(zhǔn)如何等效,哪部分可等效成什么等問題。
類型一應(yīng)用圖象解題
1.由P一R圖象知:對于E、r一定的電源,外電阻R一定時,輸出功率只有唯一的值.輸出功率P一定時,一般R有兩個值R1、R2與之對應(yīng).
2.將電源(E、r)與一個電阻相連,即電源向電阻R供電,在U—I圖象中畫出電源的伏安特性曲線和導(dǎo)體R的伏安特性曲線,其交點(diǎn)(U,I)的坐標(biāo)乘積UI為電源的輸出功率也就是R的功率.利用上述聯(lián)系可借助圖象解題.
【例1】把一個10V,2.0W”的用電器A(純電阻)接到某一電動勢和內(nèi)阻都不變的電源上,用電器A實(shí)際消耗的功率是2.0W.若換上另一個10V,5.0W”的用電器B(純電阻)接到這一電源上,用電器B實(shí)際消耗的功率有沒有可能反而小于2.0W?(設(shè)電阻不隨溫度改變)
導(dǎo)示:電源的輸出功率隨外電路阻值的變化而變化,如下式所示:
用圖象法解題時,首先要明確圖象的物理意義,即圖象中的每一點(diǎn)、圖象中曲線的極值坐標(biāo)、圖象中特殊坐標(biāo)點(diǎn)等。
類型二等效電源法解題
等效電源法就是把一個較為復(fù)雜的電路看做是兩部分組成的,其中一部分看做是用電器,另一部分就是既有電動勢,又有內(nèi)電阻的電源.
【例2】如圖所示,電源的電動勢、內(nèi)電阻未知,R1、R2的阻值也未知.當(dāng)在a、b間接入不同的電阻時,電流表有不同的示數(shù),如下表所示,
請完成此表格.
導(dǎo)示:由于電源的電動勢E、內(nèi)電阻r、以及R1、R2都是未知的,若用常規(guī)做法是難以求解的.這時,可采用等效電源法,將除R之外的電路當(dāng)作等效電源,R是等效電源的外電阻,等效電路圖如右圖所示,虛框內(nèi)是等效電源.設(shè)等效電源的電動勢為E′,內(nèi)電阻為r′,根據(jù)閉合電路的
1.利用如圖電路,可以測定電路電動勢和內(nèi)電阻,已知R1=、R2=R3=1Ω,當(dāng)電鍵K斷開時,電壓表讀數(shù)為0.8V,當(dāng)電鍵K閉合時,電壓表的讀數(shù)為1V,該電源的電動勢和內(nèi)阻分別為V,Ω
2.如圖,AB,CD為兩根平行的相同的均勻電阻絲,MN為另一根電阻絲,其電阻為R,它可以在AB,CD上滑動并保持與AB垂直,MN與AB,CD接觸良好,圖中電壓表為理想電壓表,電池的電動勢和內(nèi)阻都不變,B,D與電池兩極連接的導(dǎo)線的電阻可忽略,當(dāng)MN處于圖中位置時,電壓表的讀數(shù)為U1=4.0V,已知將MN由圖中位置向左移動一段距離L后,電壓表的讀數(shù)變?yōu)閁2=3.0V。若將MN由圖中位置向右移動一段距離L,電壓表的讀數(shù)U3是多少?
3.(06廣州市統(tǒng)考卷)如圖所示,電源的電動勢E=7.5V,內(nèi)阻r=1.0Ω,定值電阻R2=12Ω,電動機(jī)M的線圈的電阻R=0.50Ω.閉合開關(guān)S,電動機(jī)轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后,電壓表的示數(shù)U1=4V,電阻R2消耗的電功率P2=3.0W.求電動機(jī)轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后:
(1)電路的路端電壓.
(2)通過電動機(jī)的電流.
4.(07南京期末調(diào)研)如圖所示,電解槽和電爐并聯(lián)后接到電源上,電源內(nèi)阻,電爐電阻,電解槽電阻。當(dāng)S1閉合、S2斷開時,電爐消耗功率684W;S1、S2都閉合時電爐消耗功率475W(電爐電阻可看作不變)。試求:(1)電源的電動勢;
(2)S1、S2都閉合時,流過電解槽的電流大小;
(3)S1、S2都閉合時,電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率。
參考答案
1.K斷開,I1=U/RE=(R1+R2+r)
K閉合,E=I2(R+r)K斷開I1=U/R2=0.8AE=0.8(2+r)K閉合I2=U/R2=1A
E=2Vr=0.5Ω
2.回路總電阻為R總,電源電動勢為E,移動MN距離為L時電阻增加或減小R。ER/R總=U1ER/(R總+R)=U2
ER/(R總-R)=U3U3=6V
3.(1)路端電壓等于R2兩端的電壓,由得
(2)電源的電動勢E=U2+I(xiàn)r,由此得干路電流
通過R2的電流
通過電動機(jī)的電流I1=I-I2=(1.5-0.5)A=1.0A
4.(1)當(dāng)S1閉合S2斷開時電爐功率為
電爐中電流
電源電動勢
(2)當(dāng)S1、S2都閉合時電爐功率為
電爐中電流
電源路端電壓為
通過電源的電流為
通過電解槽的電流為
(3)電解槽消耗的電功率
電解槽內(nèi)熱損耗功率
電解槽轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率
閉合電路歐姆定律
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)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(diǎn)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(lǐng)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(qiáng)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(dāng)R時,I減小;
U增大(電源E和r一定);當(dāng)R=______(即斷路時),I=0,U=E.
當(dāng)R減小時,I增大,U減??;當(dāng)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(guān)系是____________
④當(dāng)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(dāng)開關(guān)S接到位置1時,電壓表示數(shù)5.6V;當(dāng)開關(guān)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(fù)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(fù)載電阻,滑動變阻器的最大阻值,當(dāng)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?yàn)?)
A.M、N、P
B.M、P、N
C.P、M、N
D.N、M、P
2.如圖所示,當(dāng)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(dāng)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(dāng)R=_________Ω時,R上消耗的功率最大,最大值是__________W;當(dāng)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
4.1閉合電路歐姆定律
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點(diǎn),使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?考慮到您的需要,小編特地編輯了“4.1閉合電路歐姆定律”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
4.1閉合電路歐姆定律
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識目標(biāo)
1、知道電動勢的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意義,并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.
3、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,電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)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.
5、理解閉合電路的功率表達(dá)式.
6、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況.
(二)能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力,會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)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、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問題能力.
(三)情感目標(biāo)
1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化,樹立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點(diǎn)
2、通過分析外電壓變化原因,了解內(nèi)因與外因關(guān)系
3、通過對閉合電路的分析計算,培養(yǎng)學(xué)生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點(diǎn)說明電動勢的意義
教學(xué)建議
1、電源電動勢的概念在高中是個難點(diǎn),是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ),在處理電動勢的概念時,可以根據(jù)教材,采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負(fù)極將正電荷運(yùn)送到正極,克服電場力做功,非靜電力搬運(yùn)電荷在兩極之間產(chǎn)生電勢差的大小,反映了電源做功的本領(lǐng),由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法,給出電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和的結(jié)論.教學(xué)中不要求論證這個結(jié)論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯),幫助學(xué)生接受這個結(jié)論.
需要強(qiáng)調(diào)的是電源的電動勢反映的電源做功的能力,它與外電路無關(guān),是由電源本生的特性決定的.
電動勢是標(biāo)量,沒有方向,這要給學(xué)生說明,如果學(xué)生程度較好,可以向?qū)W生說明,做為電源,由正負(fù)極之分,在電源內(nèi)部,電流從負(fù)極流向正極,為了說明問題方便,也給電動勢一個方向,人們規(guī)定電源電動勢的方向?yàn)閮?nèi)電路的電流方向,即從負(fù)極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,是一個難點(diǎn).希望作好演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識,然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關(guān)系圖線,可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系,務(wù)必使學(xué)生熟悉這個圖線.
學(xué)生應(yīng)該知道,斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此,用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內(nèi)阻時,希望通過第五節(jié)的“思考與討論”,讓學(xué)生自己解決這個問題.
3、最后講述閉合電路中的功率,得出公式,.要從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)說明,公式左方的表示單位時間內(nèi)電源提供的電能.理解了這一點(diǎn),就容易理解上式的意義:電源提供的電能,一部分消耗在內(nèi)阻上,其余部分輸出到外電路中.
教學(xué)設(shè)計方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識方面的要求:
(1)鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件;
(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量,它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律,理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、在物理方法上的要求:
(1)通過電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學(xué),使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律的方法.
(2)從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義.
(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律的討論培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.
(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、重點(diǎn):
(1)電動勢是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容;
(3)應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、難點(diǎn):
(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強(qiáng)度隨外電阻變化的關(guān)系
三、教學(xué)過程設(shè)計
引入新課:
教師:同學(xué)們都知道,電荷的定向移動形成電流.那么,導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢?(學(xué)生答:導(dǎo)體兩端有電勢差.)
演示:將小燈泡接在充滿電的電容器兩端,會看到什么現(xiàn)象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
分析:當(dāng)電容器充完電后,其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷,如圖1所示,兩板間形成電勢差.當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后,電子就在電場力的作用下通過導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動而形成電流,但這是一瞬間的電流.因?yàn)閮蓸O板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少,兩極板間電勢差也逐漸減少為零,所以電流減小為零,因此只有電場力的作用是不能形成持續(xù)電流的.
教師:為了形成持續(xù)的電源,必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的力,能夠不斷地分離正負(fù)電荷來補(bǔ)充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差,從而在導(dǎo)線中維持恒定的電流,能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時,電源中的非靜電力將不斷做功,從而把已經(jīng)流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.
板書: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.它并不創(chuàng)造能量,也不創(chuàng)造電荷.例如:干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
教師:電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,并且能夠提供恒定的電壓,那么不同的電源,兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號),請幾個同學(xué)觀察電池上面寫的規(guī)格,發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號不同,但是都標(biāo)有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實(shí)是1.5V.講臺上還擺放有手搖發(fā)電機(jī)、蓄電池、紐扣電池,它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學(xué)生回答:不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學(xué)生:用電壓表直接測量)
結(jié)論:電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)(如材料、工作方式等)決定,同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的,不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性,物理學(xué)中引入了電動勢的概念.
板書:2、電源電動勢
教師:從上面的演示和分析可知,電源的電動勢在數(shù)值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.
板書:電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.
例如,各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節(jié)1號電池接入電路中,它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示,電路如圖所示,結(jié)論:開關(guān)閉合前,電壓表示數(shù)是1.5V,開關(guān)閉合后,電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實(shí)驗(yàn)表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了.
教師:上面的實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)閉合后,電源兩極間的電壓降為1.4V,那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實(shí)驗(yàn)電路,介紹閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分,電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路,電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內(nèi)電壓.我們現(xiàn)在就通過實(shí)驗(yàn)來研究閉合電路中電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系.
板書:3、內(nèi)電壓和外電壓
教師:向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)裝置及電路連接方法,重點(diǎn)說明內(nèi)電壓的測量.實(shí)驗(yàn)中接通電鍵,移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小,由兩個電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓
和的值.再斷開電鍵,由電壓表測出電動勢.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?
學(xué)生:在誤差許可的范圍內(nèi),內(nèi)、外電壓之和等于電源電動勢.
板書:在閉合電路中,電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和,即.
下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系.
教師:我們來做一個實(shí)驗(yàn),電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.
結(jié)論:把開關(guān)撥到2后,發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?這就要用到我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律.
板書:閉合電路的歐姆定律
教師:在圖1所示電路圖中,設(shè)電流為,根據(jù)歐姆定律,,,那么,電流強(qiáng)度,這就是閉合電路的歐姆定律.
板書:4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容:閉合電路中的電流強(qiáng)度和電源電動勢成正比,和電路的內(nèi)外電阻之和成反比.表達(dá)式為.
同學(xué)們從這個表達(dá)式可以看出,在電源恒定時,電路中的電流強(qiáng)度隨電路的外電阻變化而變化;當(dāng)外電路中的電阻是定值電阻時,電路中的電流強(qiáng)度和電源有關(guān).
教師:同學(xué)們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?
學(xué)生:9V的電源如果內(nèi)電阻很大,由閉合電路的歐姆定律可知,用它做電源,電路中的電流I可能較?。欢妱觿?V的電源內(nèi)阻如果很小,電路中的電流可能比大,用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電,燈泡的亮度取決于,那么就出現(xiàn)了剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了.
教師:很好.一般電源的電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的.那么外電阻的變化,就會引起電路中電流的變化,繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.
幾個重要推論
(1)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律
板書:5幾個重要推論
(l)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律演示實(shí)驗(yàn),圖3所示電路,
4節(jié)1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯(lián)組成電源(因?yàn)橥ǔk娫磧?nèi)阻很小,的變化也很小,現(xiàn)象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片,觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨變化?
教師:從實(shí)驗(yàn)出發(fā),隨著電阻的增大,電流逐漸減小,路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎?
學(xué)生:因?yàn)樽兇?,閉合電路的總電阻增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律,,電路中的總電流減小,又因?yàn)?,則路端電壓增大.
教師:正確.我們得出結(jié)論,路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減?。话阏J(rèn)為電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)是不變的,初中我們認(rèn)為電路兩端電壓是不變的,應(yīng)該是有條件的,當(dāng)→無窮大時,→0,外電路可視為斷路,→0,根據(jù),則,即當(dāng)外電路斷開時,用電壓表直接測量電源兩極電壓,數(shù)值等于電源的電動勢;當(dāng)減小為0時,電路可視為短路,為短路電流,路端電壓.
板書5:路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減?。?dāng)嗦窌r,→∞,→0,;短路時,,.
電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律.
教師:在純電阻電路中,當(dāng)用一個固定的電源(設(shè)、r是定值)向變化的外電阻供電時,輸出的功率,
又因?yàn)椋?br>
所以,
當(dāng)時,電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線,如圖所示.
板書6:在純電阻電路中,當(dāng)用一個固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時,輸出的功率有最大值.
教師:當(dāng)輸出功率最大時,電源的效率是否也最大呢?
板書7:電源的效率隨外電阻變化的規(guī)律
教師:在電路中電源的總功率為,輸出的功率為,內(nèi)電路損耗的功率為,則電源的效率為,當(dāng)變大,也變大.而當(dāng)時,即輸出功率最大時,電源的效率=50%.
板書8:電源的效率隨外電阻的增大而增大.
四、講解例題
五、總結(jié)
探究活動
1、調(diào)查各種不同電源的性能特點(diǎn)。
(包括電動勢、內(nèi)阻、能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對廢舊電池的回收情況。
(1)化學(xué)電池的工作原理;
(2)廢舊電池對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在哪些方面;
(3)當(dāng)前社會對廢舊電池的重視程度;
(4)廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式;
(5)如何更好的變廢為寶或使廢舊電池對環(huán)境的污染減小到最小。
3、通過本章節(jié)的學(xué)習(xí),根據(jù)全電路歐姆定律有關(guān)知識,可以得出結(jié)論:電源的輸出功率最大時,內(nèi)外電阻應(yīng)該相等,而此時電源的效率則只有50%;請你設(shè)計出一種方案,在實(shí)際應(yīng)用中如何配置電源和負(fù)載之間的關(guān)系,使電源的輸出功率和效率盡可能的達(dá)到較大。
閉合電路的歐姆定律
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)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(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師掌握上課時的教學(xué)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(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案編號:
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________________
○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(dá)式
○3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(diǎn)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
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知:當(dāng)R_____時,U增大,當(dāng)R_____時,U減小
○2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:
○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(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()
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(dāng)堂檢測
1、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
2、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
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(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
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。