2.7 闭合电路欧姆定律 导学案 -2023-2024学年高二上学期物理人教版选修3-1

山东省聊城第三中学 高二（理）物理导学案 学生：______________ 班级：_______ 编写： 审核： 时间：2023年10月27日 编号：28 第二章 恒定电流 7、 闭合电路的欧姆定律 【学习目标】 1．知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和，能够推导出闭合电路的欧姆定律公式。 2．理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达并能用来分析、计算有关问题。 3．掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。 【重点难点】 重点：闭合电路的欧姆定律的推导及其应用。 ( V 1 )难点：路端电压与负载的关系 【预习导航】 一、复习回顾： ( V 2 ) 部分电路的欧姆定律内容及表达式？ 2、 预习新知：（阅读课本p60~61 回答下列问题） 1．什么是闭合电路？ 什么是外电路？什么是内电路？ 2．什么是外电阻？ 什么是内电阻？一般分别用什么符号来表示？ 3．什么是外电压，习惯上叫做什么？什么是内电压？一般分别用什么符号来表示？ 【课堂探究】 探究一：设某电路电源两个反应层的电动势之和为E，电源路端电压为U外， 内电压为U内，电路中流过电荷量为q ，则： 1．外电路中电流做的功W外（即外电路消耗的电能）为：______________。 2．内电路中电流做的功W内（即内电路消耗的电能）为：_______________。 3．电源内部非静电力做的功W非（即电源提供的电能）为：_____________。 思考与讨论：根据能量守恒定律，得出 W外、W内、W非存在什么关系？ 实验验证：教师演示实验，学生观察并记录实验数据填入表格1 次数 电压 1 2 3 U1 U2 U1+ U2 实验结论：___________________________________________________________。 探究二：闭合电路的欧姆定律 1．若外电路是纯电阻电路，电路中电流为I（如下图所示），依据探究一得到的结果，推导出闭合电路中的电流I与电动势E、内电阻r、外电阻R的关系式？ ( I ) 2．结合部分电路的欧姆定律，总结闭合电路欧姆定律的内容，并思考闭合电路的欧姆定律的适用条件？ 探究三：路端电压U与负载R的关系 实验目的：探究路端电压U与负载R的关系 实验器材：电压表，电流表，开关，干电池、导线、滑动变阻器等。 实验步骤：（1）根据电路图，连接电路，滑动变阻器阻值调节到最大，闭合开关。 （2）调节滑动变阻器阻值R使其逐渐减小，测量多组数据，并把电压 表及电流表的示数，填入表格2。 次数 电阻R 电流表I 电压表U 1 ( 逐渐减小 ) 2 3 4 5 ( R ) ( A ) ( V ) ( S ) 数据处理：根据表格中的实验数据，分析得出结论： 当外电阻减小时，电流逐渐______，路端电压逐渐_______。 学以致用：尝试用闭合电路欧姆定律相关公式推导出路端电压U与电流I的关系式定量 的解释以 ( U )上现象，并在下图作出U与I关系的函数图象。 推导过程： ( I ) ( 0 ) 思考讨论：结合闭合电路的欧姆定律和U-I关系图象回答下列问题: ①外电路断开时，R→∞， 电流= ，路端电压U = _,对应图象中哪个位置？ ②外电路短路时，R=0，电流= ，路端电压U = ，对应图象中哪个位置？ ③图象斜率的绝对值表示电源的什么？ 【当堂达标】 1．在闭合电路中，下列叙述正确的是 ( A ) A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比 B.当外电路断开时，路端电压等于零 C.当电路短路时，路端电压趋近于∞ D.当外电阻增大时，路端电压减小 2．如图所示,R1=14Ω、R2=9Ω,当开关S 切换到位置1时,电流表的示数为I1=0.2A ;当开关S 切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A. 求:电源的电动势 E 和内阻 r. 解：根据闭合电路欧姆定律得： E = I1R1 + I1r E = I2R2 + I2r 代入数值 解得： r=1Ω ， E = 3V 【课后反思】: 选修3-1第二章第7节 第 1 页，共 4 页 学而不思则罔 选修3-1第二章第7节 第 2 页，共 4 页 思而不学则殆 学科网（北京）股份有限公司 $$