IH 2J-I 闭合电路由内电鶴韩外电越姐威;§ 2.7闭合电路欧姆定律导学案(第一课时)教学目标1、 理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能用来解决有关的电路问题。
2、 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道其图像表达,并能用来分析、计算有关 问题。
3、 理解闭合电路的功率,知道闭合电路中能量的转化。
教学重点:1、 掌握闭合电路欧姆定律的内容;2、 路端电压和电流(或外阻)的关系,及其图像的物理意义。
使用说明:用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容,明确简洁的记录自己遇到问题。
导学案分四个板块:预习部分(20分钟): 、闭合电路欧姆定律读教材60— 61页,回答以下问题。
1, 什么是闭合电路?闭合电路是由哪几部分组成的?2, 在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?4、闭合电路的欧姆定律(1) 内容: __________________________________________ (2) 公式: _______________________________________(3) 适用条件: ___________________________________二、路端电压与外电阻的关系当R 增大时,根据 ___________________ 可知电流I __________ 内电压Ir _______ 根据 ____________ 可知路端电压U 外 ___________ 同理,R 减小时,U 外 ____________探究部分(30分钟): 探究点一:闭合电路欧姆定律1、 设电源电动势为 E,内阻为r,外电路电阻为 R ,闭合电路的电流为I,(1) 写出在t 时间内,外电路中消耗的电能 E 外的表达式; __________________(2) _____________________________________________________________________ 写出在t 时间内,内电路中消耗的电能 E 内的表达式; ___________________________________________ (3) 写出在t 时间内,电源中非静电力做的功 W 的表达式; ____________________根据能量守恒定律, W=整理得:E=IR+Ir (1)E /、I(2)E=U 外+U 内=U 外+Ir( 3)R 卄2、 闭合电路欧姆定律(1)(2)( 3)式适用范围是什么?3、在如图所示的电路中,R 1=14.0 Q, R 2=9.0Q ,当开关S 扳到位置1时,电流表的示数为 h=0.20A; 当开关S 扳到位置2时,电流表的示数为l 2=0.30A,求电流的电动势和内电阻.如果没有电流表,只有电压表,如何设计实验测量电源的内阻和电动势?4、电动势为2V的电源跟一个阻值R=9 Q的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻.探究点二:路端电压与负载和电流的关系1、什么是路端电压?什么是负载?根据闭合电路的欧姆定律,你能否推导出路端电压U外与电流的关系?2、推出路端电压U随电流I变化关系式并画出路端电压U随电流I变化的图象(1)图象的函数表达 U = E — Ir(2)____________________________________________ 图象的物理意义①在纵轴上的截距表示_____________________②在横轴上的截距表示电源的短路电流I短= ___________③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害.3、如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为____ V,内阻为______ Q4、有两节电池,它们的电动势分别为 E1和E2,内电阻分别为r i和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定()A. 图象交点所示状态,两电路的外电阻相等 B.E i>E2,r i>r2C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等D.E i>E2,r i<r25•如图所示,在同一坐标系中画出a、b、c三个电源的U 一 I图象,其中a和c的图象平行,下列说法中正确的是()A • Ea<Eb, ra=rbB • Eb=Ec, rc>rbC • Ea<Ec, ra=rcD . Eb<Ec, rb=rc探究点三:在闭合电路中的功率关系1、推倒以下关于功率关系式电源总功率(电路消耗总功率)外电路消耗功率(电源输出功率)内电路消耗功率(一定是发热功率):P内= ___________纯电阻电路中,电源输出功率随外电路电阻变化关系怎样?请列出关系式分析2、讨论:当R= 一时,输出功率有极大值: P出= ;电源输出功率与外阻关系图象如图所示, R v r时,R增大输出功率 , R=r 时输出功率 , R >r时,R增大,输出功率____________________________________________ 。
3、如图所示,直线A为电源的路端电压 U与电流I的关系图线,直线B 是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线,用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和电阻 R分别是()A . 4W ; i QB . 4W; 2Q C. 2W; i Q D . 2W; 2 Q 4、如图2-46所示,抛物线Ci、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电R什么情况下电源效率最大)阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中 u 为路端电压, 路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为 b 。
3A.-由图可知 1a 、b 的值分别为(1 21B. —、C.—、3 32电动机输出功率(机械3、电动机效率2 D.—、3功率)I 为干a 、电动机总功率某电动机,电压 U i = 10 V 时带不动负载,不转动,电流为 =2 A .当电压为 6= 36 V 时能 带动负载正常运转,电流为 率是多大? 效率为多少?*r ■ r -厂r ■ T * T■干■ " ■i ■*jl> r |1 il' I l! 1 ” ■■—r~鼻rT =T-1 - 1ii 1 rL l!i*IIffE h 1-"r-1,严■ r■厂■rT-■1 I i pc1i 41 P i*r严T "r r 』r T 二TT%. I 1i i r H I 4 ili !li円r " ■r I " T -P - 1 r 1- ■4i lf |,Q 1 1 1 1b li -r -r■a - KT T — T L 4 T' Ji i I 1 i 1 1 1 H 1l i --J ■-・L "r - ▼ r Z T* T yr ■T" ■| a I iR iA tv 11 l!-W »产"IF■ rT 号 r -— ~V t11 1 ih i p R b--r ・L *ir —rr - r- T ■ T-bBp I1i b iI 1I 2= 1 A .求这时电动机的机械功 U 变小U 变大 U 变大U 变小流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是 ( A .电源的电动势为 4V B •电源的内电阻为 1Q C .电源输出功率最大值为 8WD .电源被短路时,电源消耗的最大功率可达 16W 探究点四:在闭合电路中电源的效率和电动机的效率问题1、 电源效率•电源输出功率电源总功率2、 电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
在测电源电动势和内电闭合电路欧姆定律第二课时探究点五:闭合电路的动态分析1、基本思路是 部分T 整体T 部分”从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点 判断整个电路的总电阻,干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各 部分电路中物理量的变化情况。
(一) 、滑动变阻器的滑片 P 的位置的变化引起电路变化 1、在如图所示的电路中, R 1、只2、R 3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为 E, 内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R s 的 滑动触头向a 端移动时,判定正确的是( )A 、 I 变大,B 、丨变大,C 、 丨变小, + {//V%1ZZT■l=k2 •传感器能将所感受到的物理(如热、力、光、声等)转换成便 于测一类元件。
工作过程是通过对某一物理量敏感元件感受量的到 便于利用的信号。
如图所示,当停止对光敏电阻的照射时,各表的示数较原来有光照射时 如何 A .B .C .D .(二) 、电键的断开或闭合引起电路的变化号。
电流表的示数变大,电压表的示数变大 电流表的示数变小,电压表的示数变大 电流表的示数变大,电压表的示数变小 电流表的示数变小,电压表的示数变小的信号按照规律转换成 D 、 I 变小,1、 如图所示的电路中,电源电压不变。
闭合电键光,一段时间后, 压表 V2 的 ( ) (A)灯L1断路。
其中的一盏灯突然变亮,而电压表 示数变大,则产生这 K 后,灯L1、L2都发 VI 的示数变小,电「现象的原因是(D)灯L2短路。
K 闭合时,灯L1、L2均不亮。
某同学用 他将导线先并接在灯 L1两端时发现灯L2亮, (B)灯LI 短路。
(C)灯L2断路。
2、 在图所示的电路中,当电键 一根导线去查找电路的故障。
灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。
由此可以判断 ( (A)灯L1断路。
(B)灯L1短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
探究点七:含电容器电路1、如图所示,电源电动势 E = 12V ,内阻r = 1 Q,电阻R 1 = 3 Q, R 2 = 2 Q, =5 Q,电容器的电容 C 1= 4, C 2= 1 pF 。
求:(1) 当S 闭合时间足够长时,C 1和C 2所带的电量各是多少? (2) 然后把S 断开,S 断开后通过R 2的电量是多少?2、如图,已知源电动势E = 12V ,内电阻不计。
电容 R 1 : R 2 : R 3 : R 4= 1 : 2 : 6 : 3,则电容a 极板所带电量为:(—6 — 6 _6 A 、 一 8 X 10 C B 、4 X 10 C C 、 —4 X 10 CC = 1尸, )—6 D 、 8X 10 C2.7闭合电路欧姆定律 课后巩固3、灯泡L1和灯泡L2是 ________ 联连接的。
当电键 K 断开时,电压表的示数将 _____________ ;电流 表的示数将 ___________ (选填增大”不变”或减小”。