2018版高中物理沪教版选修3-1第4章 探究闭合电路欧姆定律（课件+学案） (10份打包)

第4章　 学案1　探究闭合电路欧姆定律 目标定位 1.掌握电动势的概念及表达式，了解电源内部能量的转化过程和生活中的电池. 2.理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式. 3.会用闭合电路欧姆定律进行简单的计算． 内容索引 知识探究 达标检测 知识探究 1 一、闭合电路的路端电压和内电压 实验探究1　用多用电表测量路端电压 图1 按如图1所示的电路选择器材，连接电路． 按课本要求测量电压Ubc、Ubc′、Uac.分析测得的数据，比较三个电压测量值之间的关系为________________． Ubc′＜Ubc＜Uac 实验探究2　测电源内部的电压 图2 按如图2所示电路连接线路，分别测量电源的内电压和外电压，多次测量，把测量结果记录在事先准备好的表格中，分析内、外电压的大小，说明它们满足怎样的规律？ 答案 在误差允许的范围内，内、外电压之和为一定值． 要点总结 1.外电路和内电路： 组成外电路， 是内电路. 2.在外电路中，电流方向由电源 极流向 极；在内电路中电流方向由 极流向 极. 3.路端电压和内电压：外电路两端(即电源两极间)的电压称为路端电压，电源内部的电压称为 . 4.在闭合电路中，内电压与外电压之和 . 用电器和导线 电源内部 正 负 负 正 内电压 保持不变 典型例题 例1　(多选)若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是 答案 √ √ 二、电源的作用——电动势 1.如图3所示，在外电路中电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势.根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用. (1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？ 图3 答案 非静电力. (2)电源中的能量是如何转化的？ 答案 其他形式的能转化为电势能. 2.电场力在外电路和内电路做功分别是多少？它们做功之和与电源内部非静电力所做的功有何关系？ 答案 qU外　qU内　 相等 要点总结 1.电源的工作原理：在电源内部 做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路， 做功，把电势能转化为其他形式的能. 2.电动势：电源内部非静电力移送单位电荷所做的功. (2)单位：伏特，符号为 . (3)说明：①物理意义：反映电源 本领的大小.②决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积 ，跟外电路 . 非静电力 静电力 非静电力做功 无关 无关 V 典型例题 例2　 (多选)关于电动势E的说法中正确的是 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 答案 解析 √ √ 电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，与电源的体积和外电路也均无关系，它是由电源本身决定的，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.电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B、C. 要点总结 1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的 成反比. 三、闭合电路的欧姆定律 3.其他两种表达形式： E＝U外＋U内，这就是说，电源的电动势等于内、外电路电势降落之和.或写成E＝IR＋Ir. 正比 电阻之和 典型例题 例3　如图4所示，电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10 Ω，求电路中总电流的变化范围. 答案 解析 图4 0.55～1 A 当R3阻值为零时，R2被短路，外电阻最小，电路中的电流最大. 当R3阻值为10 Ω时，外电阻最大，电路中的电流最小. 要点总结 在如图5所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、7 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？再通过公式论证你的结论是否正确. 四、路端电压与负载的关系 图5 答案 外电压分别为7.5 V、8 V、8.75 V.随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大. 要点总结 1.路端电压的表达式：U＝E－Ir. 2.路端电压随外电阻的变化规律 3.路端电压与电流的关系图像如图6所示. 图6 (1)在图像中U轴截距表示 ，纵坐标从零开始时I轴截距等于 . (2)直线