1、學(xué)案1探究閉合電路歐姆定律學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.掌握電動(dòng)勢的概念及表達(dá)式了解電源內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程和生活中的電池.2.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，掌握其表達(dá)式.3.會(huì)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行簡單的計(jì)算一、閉合電路的路端電壓和內(nèi)電壓1部分電路和閉合電路：通常，把不涉及電源的電路叫做部分電路，把含有電源的電路叫做閉合電路，也叫做全電路2外電路和內(nèi)電路：用電器和導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路3路端電壓和內(nèi)電壓：外電路兩端(即電源兩極間)的電壓稱為路端電壓，電源內(nèi)部的電壓稱為內(nèi)電壓二、電源的作用電動(dòng)勢1在外電路中，正電荷在電場力的作用下，由電源的正極向電源的負(fù)極做定向移動(dòng)，從而形成了電流要使電路中有持續(xù)恒

2、定的電流，就必須保持電源的正、負(fù)極間有持續(xù)電壓電源的作用就是保持電源兩極之間的電壓2電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置化學(xué)電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能3電動(dòng)勢E就是電源內(nèi)部非靜電力移送單位電荷所做的功表達(dá)式：E，在國際單位制中，E的單位是伏特電動(dòng)勢由電源自身特性決定，跟電源的體積和外電路無關(guān)三、 閉合電路歐姆定律1公式：I.2內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.一、閉合電路的路端電壓和內(nèi)電壓實(shí)驗(yàn)探究1用多用電表測量路端電壓按如圖1所示的電路選擇器材，連接電路圖1按課本要求測量電壓Ubc、Ubc、Uac.分析測得的數(shù)據(jù)，比較三個(gè)電壓測量

3、值之間的關(guān)系為_答案UbcUbcUac圖2實(shí)驗(yàn)探究2測電源內(nèi)部的電壓按如圖2所示電路連接線路，分別測量電源的內(nèi)電壓和外電壓，多次測量，把測量結(jié)果記錄在事先準(zhǔn)備好的表格中，分析內(nèi)、外電壓的大小，說明它們滿足怎樣的規(guī)律？答案在誤差允許的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和為一定值要點(diǎn)提煉1在外電路中，電流方向由電源正極流向負(fù)極；在內(nèi)電路中電流方向由負(fù)極流向正極2在閉合電路中，內(nèi)電壓與外電壓之和保持不變二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系問題設(shè)計(jì)圖31在如圖3所示的電路中，電源的電動(dòng)勢E10 V，內(nèi)電阻r1 ，試求當(dāng)外電阻分別是3 、4 、7 時(shí)所對應(yīng)的路端電壓通過數(shù)據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？答案外電壓分別為7.5 V、8

4、 V、8.75 V隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大2.如圖4所示，以電路中的電流為橫軸，路端電壓為縱軸，建立路端電壓U與電流I的UI圖像，請思考，圖線與縱軸的交點(diǎn)表示的物理意義是什么？縱坐標(biāo)從零開始時(shí)，圖線與橫軸的交點(diǎn)表示的物理意義是什么？直線的斜率的絕對值表示的物理意義又是什么？圖4答案圖線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢；圖線與橫軸的交點(diǎn)表示短路電流；圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，即r|.要點(diǎn)提煉1路端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小，但不呈線性變化外電路斷開時(shí)，路端電壓等于電源電動(dòng)勢；外電路短路時(shí)，電路中的電流I(表達(dá)式)2.路端電壓與電流的關(guān)系式為UEIr，其圖像如圖

5、5所示圖5(1)在圖像中U軸截距表示電源電動(dòng)勢，I軸截距等于短路電流(2)直線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即內(nèi)阻r|.一、對電動(dòng)勢的理解例1關(guān)于電動(dòng)勢E的說法中正確的是()A電動(dòng)勢E的大小，與非靜電力所做的功W的大小成正比，與移送電荷量q的大小成反比B電動(dòng)勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關(guān)C電動(dòng)勢E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量D電動(dòng)勢E的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同解析本題考查了電動(dòng)勢的基本概念，關(guān)鍵要正確地理解電動(dòng)勢電動(dòng)勢是一個(gè)用比值定義的物理量，這個(gè)物理量是與這兩個(gè)相比的項(xiàng)沒有關(guān)系，它是由電源本身決定的，是表征其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)

6、弱的物理量電動(dòng)勢和電壓盡管單位相同，但本質(zhì)上是不相同的，故選B、C.答案BC二、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用例2如圖6所示，電源電動(dòng)勢為6 V，內(nèi)阻為1 ，R15 ，R210 ，滑動(dòng)變阻器R3阻值變化范圍為010 ，求電路中總電流的變化范圍圖6解析當(dāng)R3阻值為零時(shí)，R2被短路，外電阻最小，電路中的電流最大R外R15 ，I A1 A.當(dāng)R3阻值為10 時(shí)，外電阻最大，電路中的電流最小R并5 ，R外R1R并10 ，I A0.55 A.答案0.55 A1 A三、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析例3如圖7所示，R4是半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，電阻率隨溫度的升高而減小，這就是一個(gè)火警報(bào)警器的電路，電流表是安放在值班室的顯示

7、器，電源兩極之間接一個(gè)報(bào)警器，當(dāng)R4所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()圖7AI變大，U變小 BI變大，U變大CI變小，U變大 DI變小，U變小答案A1(對電動(dòng)勢概念的理解)關(guān)于電壓和電動(dòng)勢，下列說法正確的是()A電動(dòng)勢就是電源兩極間的電壓B電壓和電動(dòng)勢單位都是伏特，所以電壓和電動(dòng)勢是同一物理量的不同叫法C電壓UW/q和電動(dòng)勢EW/q中的W是一樣的，都是靜電力所做的功D電壓和電動(dòng)勢有本質(zhì)的區(qū)別，反映的能量轉(zhuǎn)化方向不同答案D解析電動(dòng)勢只是在數(shù)值上等于電源兩極間的電壓，但是不能說電動(dòng)勢是電壓，A錯(cuò)；盡管電壓和電動(dòng)勢單位都是伏特，但它們不是同一物理量，有本質(zhì)的區(qū)別，電

8、壓反映靜電力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而電動(dòng)勢反映非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故B、C錯(cuò)，D對2(閉合電路歐姆定律的理解)若E表示電動(dòng)勢，U表示外電壓，U表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是()AUIR BUEUCUEIr DUE答案BD3(閉合電路歐姆定律的應(yīng)用)電動(dòng)勢為3 V的電池，在電路中輸出3 A的電流，由此可知()A內(nèi)、外電阻相差1 B內(nèi)、外電阻之和為1 C外電阻為1 D內(nèi)電阻為1 答案B解析由閉合電路歐姆定律I得：Rr1 ，選B.4(路端電壓與負(fù)載的關(guān)系)對于電動(dòng)勢和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是(I、U、R分別

9、表示干路電流、路端電壓和外電阻)()AU隨R的增大而減小B當(dāng)R0時(shí)，U0C當(dāng)電路斷開時(shí)，I0，U0D當(dāng)R增大時(shí)，U也會(huì)增大答案BD題組一閉合電路歐姆定律的理解1在閉合電路中，下列敘述正確的是()A閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比B當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓等于零C當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流無窮大D當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓也增大答案AD2在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動(dòng)勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系，下列說法正確的是()A若外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動(dòng)勢也會(huì)隨之增大B若外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動(dòng)勢必然減小C若外電壓不變，則內(nèi)電壓減小，電源電動(dòng)

10、勢也會(huì)隨內(nèi)電壓減小D若外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動(dòng)勢始終等于二者之和答案D題組二閉合電路歐姆定律的簡單應(yīng)用3.如圖1所示的電路中，把R由2 改變?yōu)? 時(shí)，電流強(qiáng)度減小為原來的一半，則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為()圖1A4 B8 C6 D2 答案D解析根據(jù)閉合電路歐姆定律EI(Rr)，當(dāng)R2 時(shí)，EI(2r)；當(dāng)R6 時(shí)，E(6r)，解得r2 ，故選D.4.如圖2所示，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為3 V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為1.8 V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()圖2A53B35C23D32答案D解析S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢，即：E3 VS閉合時(shí)，U外1.8 V，所以U內(nèi)

11、EU外1.2 V因U外IR，U內(nèi)Ir，所以RrU外U內(nèi)1.81.232.5一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA.若將該電池板與一阻值為20 的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A0.10 V B0.20 VC0.30 V D0.40 V答案D解析由已知條件得：E800 mV.又因I短，所以r 20 .所以UIRR20 mV400 mV0.40 V，選項(xiàng)D正確6有兩個(gè)阻值相同都為R的電阻，串聯(lián)起來接在電動(dòng)勢為E的電源上，通過每個(gè)電阻的電流為I，若將這兩個(gè)電阻并聯(lián)起來，仍接在該電源上，此時(shí)通過一個(gè)電阻的電流為2I/3，則該電源的內(nèi)阻是()AR BR/2C4R

12、DR/8答案C解析由閉合電路歐姆定律得，兩電阻串聯(lián)時(shí)I，兩電阻并聯(lián)時(shí)I，解得r4R，故選C.7.如圖3所示，已知R1R2R31 .當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的讀數(shù)為1 V；當(dāng)開關(guān)S斷開后，電壓表的讀數(shù)為0.8 V，則電源的電動(dòng)勢等于()圖3A1 V B1.2 VC2 V D4 V答案C解析當(dāng)S閉合時(shí)，I A1 A，故有EI(1.5r)；當(dāng)S斷開時(shí)，I0.8 A，故有EI(2r)，解得E2 V，C正確8.如圖4所示的電路中，電源的內(nèi)阻r0，R1和R2是兩個(gè)定值電阻當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向a移動(dòng)時(shí)，電路中的電流I1、I2的變化情況是()圖4AI1不變BI1變小CI2變大DI2變小答案BC解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器

13、R的滑片向a移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小，整個(gè)回路的總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流I變大，路端電壓UEIr變小，I1變小，A錯(cuò)誤，B正確；又II1I2，所以I2變大，C正確，D錯(cuò)誤題組三UI圖像的應(yīng)用9.如圖5所示為兩個(gè)獨(dú)立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關(guān)系圖線，則()圖5A路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等B電流都是I1時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等C電路A的電源電動(dòng)勢大于電路B的電源電動(dòng)勢DA中電源的內(nèi)阻大于B中電源的內(nèi)阻答案ACD解析在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線(UI)中，圖線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢E，圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可見EAEB，rArB.圖中兩直

14、線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I1，U1)，由R可知，路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等由UIr可知，電流都是I1時(shí)，因r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等所以選項(xiàng)A、C、D正確10電路圖如圖6甲所示，若電阻R阻值未知，電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻也未知，電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線及外電阻的UI圖線分別如圖乙所示，求：圖6(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；(2)電源的路端電壓；(3)電源的輸出功率答案(1)4 V1 (2)3 V(3)3 W解析(1)由題圖乙所示UI圖線知：電源電動(dòng)勢E4 V，短路電流I短4 A，故內(nèi)阻r1 .(2)由題圖知：電源與電阻構(gòu)成閉合回路時(shí)對應(yīng)路端電壓U3 V.(3)由題圖知：R3 ，故P出I2R3 W.題組四綜合應(yīng)用11如圖7所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，標(biāo)有“5 V2.5 W”的小燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，通過電阻R的電流為1 A，此時(shí)電阻R兩端的電壓為4 V求：圖7(1)電阻R的阻值；(2)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻答案(1)4 (2)6 V2 解析(1)電阻R的阻值為R 4 .(2)當(dāng)開關(guān)接a時(shí)，有EU1I1r，又U15 V，I1 A0.5 A.當(dāng)開關(guān)接b時(shí)，有EU2I2r，又U24 V，I21 A，聯(lián)立解得E6 V，r2 .12如圖8所示電路中，電源電動(dòng)勢E1