12.2-2 闭合电路欧姆定律（二）导学案 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案聚焦“闭合电路欧姆定律（二）”，核心内容包括电源总功率、输出功率、内阻消耗功率的定义及随电流或外电阻的变化规律，电源效率的概念及规律，通过自主学习任务（含定义、表达式、图像推导）搭建学习支架，衔接闭合电路欧姆定律基础，引导学生从概念到规律逐步深入。 以科学思维为导向，引导学生用能量守恒分析功率分配，结合科学探究任务动手实践输出功率与外电阻关系，物理观念明确。典例分层设计覆盖不同功率最大条件，答案详细，助力学生自主构建知识体系，提升分析解决问题能力。

高二年级物理 第十二章 电能 能量守恒定律 自学探究学案 学习内容：12.2-2 闭合电路欧姆定律（二） 主备: 闲云 时间 ： 月 日 班 级 姓名 教学目标-科学素养 物理观念：1．知道什么是电源的总功率、输出功率、内阻消耗的功率 2．会判断三个功率随外电阻的变化规律、随电流的变化规律 3．知道电源输出功率最大的条件 4.知道电源的效率及随外电阻的变化规律 科学思维：引导学生用能量守恒的观点分析各部分功率的分配及变化 科学探究: 引导学生动手实践，探究电源的输出功率与外电阻的变化规律。 科学态度与价值观：引导学生理论联系实际，用学习的电路知识解释生活中电现象。 自主学习（认真阅读课本，独立思考，相信你一定行﹗） 任务一 ：闭合电路中的几个功率： （1）电源总功率： 1.定义： 2.表达式： 3.物理意义： 4. P总I的变化规律及变化图像 ①I的表达式： ②I的图像： 5.R的变化规律及变化图像（纯电阻电路） ①R的表达式： ②R的图像： （2）电源内阻消耗的电功率： 1. P内I的变化规律及变化图像 ①I的表达式： ②I的图像： 2.. P内R的变化规律及变化图像 ①R的表达式： ②R的图像： （3）电源输出的电功率： 1.定义： 2.表达式： 3. P出I的变化规律及变化图像 ①I的表达式： ②I的图像： ③最大的条件（推导） 4.R的变化规律及变化图像（纯电阻电路） ①R的表达式： ②R的图像： ③最大的条件（推导） P出＝I2R＝()2R＝， 分析：当R ＝r时，电源的输出功率 ______，其最大输出功率为＝______ 当R > r时，随R增大________； 当R < r时，随R增大________； 当<时，每个输出功率对应着____个R，而且满足________关系。 任务二：电源的效率： 1.定义：指电源的输出功率与电源的总功率之比 2.表达式： 3.电源的效率与外电阻的关系： 4.电源的效率与外电阻的关系图像： 典例精讲 例题1．如图所示的电路中，电源的电动势E为6.0 V，内阻r为2.0Ω，定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关S后 (1)电路中的电流为多大？路端电压为多大？ (2)电源的总功率、电源内部的热功率及输出功率分别为多少？ (3)电源的效率是多少？ 例题2．如图所示，电路中E＝3V，r＝1Ω，R0＝0.5Ω，变阻器的最大阻值为10Ω。 (1)在变阻器的阻值R为多大时，电源的总功率最大？最大为多大？ (2)在变阻器的阻值R为多大时，电源的内阻消耗的功率最大？最大为多大？ (3)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ (4)在变阻器的阻值R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多大？ (5)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ 12.2-2 闭合电路欧姆定律（二）导学案答案 任务一 ：闭合电路中的几个功率： （1）电源总功率： 1.定义：电源的电动势E与通过电源电流I的乘积 2.表达式：=EI 3.物理意义：表示电源把其它形式的能转化为电能 快慢 4. P总I的变化规律及变化图像 ①I的表达式：=EI ②I的图像：如图甲 5.R的变化规律及变化图像（纯电阻电路） ①R的表达式：=EI= ②R的图像：如图乙 （2）电源内阻消耗的电功率： 1. P内I的变化规律及变化图像 ①I的表达式：P内＝I2r ②I的图像：如图丙 2.. P内R的变化规律及变化图像 P内＝I2r = ①R的表达式： ②R的图像：如图丁 （3）电源输出的电功率： 1.定义：外电路消耗的电功率 2.表达式：P出=UI 3. P出I的变化规律及变化图像 P出＝EI- I2r (普遍适用) ①I的表达式： ②I的图像：如图戊 ③最大的条件（推导）P出＝EI- I2r 是二次函数 P出m= I==时， 当 4.R的变化规律及变化图像（纯电阻电路） ①R的表达式： ②R的图像：如图己 ③最大的条件（推导） P出＝I2R＝()2R＝ 分析：当R ＝r时，电源的输出功率 _最大_，其最大输出功率为＝______ 当R > r时，随R增大___减小_____； 当R < r时，随R增大___最大_____； 当<时，每个输出功率对应着_两_个R，而且满足__关系。 任务二：电源的效率： 1.定义：指电源的输出功率与电源的总功率之比 2.表达式：η＝ 3.电源的效率与外电阻的关系： 对于纯电阻电路，电源的效率η＝＝＝ ， 所以当R增大时，效率η提高. 当R＝r(电源有最大输出功率)时，效率仅为50%， 效率并不高。 4.电源的效率与外电阻的关系图像：如图庚 典例精讲 例题1．如图所示的电路中，电源的电动势E为6.0 V，内阻r为2.0Ω，定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关S后 (1)电路中的电流为多大？路端电压为多大？0.5A ,5V (2)电源的总功率、电源内部的热功率及输出功率分别为多少？ 3W,0.5W,2.5W (3)电源的效率是多少？83.3％ 例题2．如图所示，电路中E＝3V，r＝1Ω，R0＝0.5Ω，变阻器的最大阻值为10Ω。 (1)在变阻器的阻值R为多大时，电源的总功率最大？最大为多大？0, 6W (2)在变阻器的阻值R为多大时，电源的内阻消耗的功率最大？最大为多大？0，4W (3)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？0,2W (4)在变阻器的阻值R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多大？0.5Ω，2.25W (5)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？1.5Ω, 1.5W 2 学科网（北京）股份有限公司 $