12.2 闭合电路的欧姆定律 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

2021级物理必修第三册讲学稿 编制时间：2022年9月 主编人：杨敬媛 校对：刘薛涛 审核人： 邢立红 班级： 小组： 学生姓名： 使用时间：2022年10月 12.2闭合电路的欧姆定律（第一课时） 学习目标(1min) 1.理解电动势的概念 2.推导理解闭合电路欧姆定律 3. 会分析路端电压与负载的关系． 4了解欧姆表的原理 【合作学习·难点探究】(25min) 任务一、理解电动势概念(10min) 1、结合下图说明闭合电路和内、外电路组成： （1）非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． （2）非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势．公式：E＝.，单位：伏特，用“V”表示． (3)电动势是电源的属性，大小由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，跟外电路的组成及变化无关． 【例1】关于电动势E的说法正确的是(　　) A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关 C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同 【针对训练】1、铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　) A．电源将1 C的正电荷从正极移至负极的过程中，2 J的化学能转变为电能 B．电源将1 C的正电荷从负极移至正极的过程中，2 J的化学能转变为电能 C．铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能 D．铅蓄电池比干电池(电动势为1.5 V)的体积大，故电动势大 任务二、理解闭合电路欧姆定律(15min) 1.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)表达式：I＝ (3)另一种表达形式：E＝ ．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和． 【例2】如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A．当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势和内电阻． 变式2、如图所示电路中，电源电动势E=10V，内电阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求： （1）电源释放的电功率。 （2）电动机消耗的电功率，将电能转化为机械能的功率。 （3）电源的输出功率。 达标检测 1．在如图所示的电路中，电源的内电阻r＝0.6Ω。电阻R1＝4Ω，R3＝6Ω，闭合开关后电源消耗的总功率为40W，输出功率为37.6W。求： (1)电源电动势E； (2)电阻R2的阻值。 课后作业 1．如图所示的电路中，电炉电阻R＝10 Ω，电动机线圈的电阻r＝1 Ω，电路两端电压U＝100 V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？ 12.2闭合电路的欧姆定律（第二课时） 任务一电路的动态变化(15min) 【例1】如图所示的电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(　　) A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大 任务二、会分析路端电压与负载的关系（15min） 1、公式(对纯电阻电路)：U外＝E－Ir＝E－r。 ①当外电路断开时，R→∞，U内＝0，U外＝E，此为直接测量电源电动势的依据。 ②当外电路短路时，R＝0，I＝(称为短路电流)， 2．路端电压与电流关系 (1)公式：U外＝E－Ir. (2)图象(U­I图象)：如图所示是一条倾斜的直线，该直线与纵轴交点的坐标表示 ，斜率的绝对值表示 . 【例2】)如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知(　　) A．电源电动势为2 V B．电源内电阻为 Ω C．电源短路时电流为6 A D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A 【针对训练】2、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　) A．0.10 V　　　B．0.20 V C．0.30 V　　　 D．0.40 V 【达标训练·限时检测】（5min） 1、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是(　　) A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为12 Ω C．电源的短路电流为0.5 A D．电流为0.3 A时外电阻是1.8 Ω