第四章 第一节—第二节-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

[本章学业要求] 物理观念:能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用;会使用多用电表;理解闭合电路的欧姆定律;会测量电源的电动势和内阻;能分析和解决家庭电路中的简单问题;能将安全用电和节约用电的知识应用于日常生活中。 科学思维:能体会物理研究建构模型的重要性;能分析闭合电路中常见的电路问题,能根据图像对相关问题进行分析推理;能用与闭合电路相关的证据说明结论并作出解释;用不同的方法解决与闭合电路欧姆定律相关的物理问题。 科学探究:能完成“测量电源的电动势和内阻”“练习使用多用电表”等物理实验,能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题;能在他人指导下制订实验方案,设计实验步骤,能用电流表、电压表和多用电表等实验器材进行实验,能注意实验安全;能分析实验数据,绘制图像,形成结论,会分析实验误差;能撰写完整的实验报告,在报告中能呈现设计的实验步骤、实验表格,以及数据分析过程和实验结论,能有针对性地反思交流过程与结果。 科学态度与责任:知道科学研究中实验结论可重复的重要性;能运用所学内容解决生活中与电学有关的一些问题;能体会科技发展对人类生活和社会发展的影响,能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。 第一节　常见的电路元器件 第二节　闭合电路的欧姆定律 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用。 2.知道内电路、外电路、内电压、外电压和电动势的概念。 3.理解闭合电路欧姆定律,知道电流流过电源内部和外部时的能量关系 选择性考试 1.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系,并能进行相关的分析和计算。 2.知道电动势概念的产生过程,体验能量的转化和守恒在电路中的应用。 3.理解闭合电路欧姆定律的理论推导过程 一、几种常见元器件及其在电路中的作用 1.电阻器 (1)分为阻值固定的电阻器和阻值可变的电阻器。主要用于调节电路中的电流和电压。 (2)在电路图中,用字母“R”及符号“”表示。 2.电感器 (1)由绝缘导线绕成,通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中。具有“通直流阻交流”的作用。 (2)在电路图中用字母“L”及符号“”或“”表示。 3.二极管 (1)在电路中,它只允许电流由单一方向通过,反向时阻断。可作为逻辑电路的开关,或对高频交流电路进行滤波整流。 (2)在电路图中,用字母“D”及符号“”表示,箭头表示正向电流的方向。 二、电动势 市面上有形形色色的电池,它们产生电能的“本领”一样吗?如何比较不同电池发电“本领”的高低呢? 答案:不一样。通过比较电动势判断产生电能“本领”的高低。 1.闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。用电器和导线组成外电路,电源内部是内电路。 2.非静电力的作用:在电源内部,非静电力把正电荷从负极搬运到正极,在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加,将其他形式的能量转化为电势能。 3.电动势 (1)定义:在电源内部,非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值。 (2)公式:E=。 (3)单位:伏特,简称:伏,符号:V。 (4)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量。 三、研究闭合电路欧姆定律 如图为闭合电路的组成。 (1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化? (2)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内阻r的关系怎样? 答案:(1)在外电路中沿电流方向电势降低;在内电路中沿电流方向电势升高。 (2)E=IR+Ir或I=。 1.内容:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比。 2.公式:I=;适用范围:纯电阻电路。 3.常用的变形公式:E=U外+U内或U外=E-Ir;适用范围:任何闭合电路。 四、路端电压与负载的关系 　在如图所示的电路中,电源的电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压。通过数据计算,你发现了怎样的规律? 答案:外电压分别为7.5 V、8 V、9 V。随着外电阻的增大,路端电压逐渐增大。 1.负载和路端电压:负载是外电路中的用电器,路端电压是外电路的电压。 2.路端电压U与电流I的关系 (1)路端电压U与电流I的函数关系式:U=E-Ir。 (2)U-I图像:如图所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。 3.路端电压与外电阻的关系:当R增大时,路端电压U增大,当R减小时,路端电压U减小。 4.两种特殊情况 (1)当外电路断路时,外电阻R为无穷大,I为零,Ir也为零,可得U=E,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势的大小。 (2)当外电路短路时,外电阻R=0,此时电路中的电流最大,即Im=,路端电压为零。 1.判断 (1)非