1、高考资源网提供高考试题、高考模拟题,发布高考信息题本站投稿专用信箱:ks5u,来信请注明投稿,一经采纳,待遇从优第七节:闭合电路的欧姆定律教案天津 谢自成【学习目标】(1)知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.(2)知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和(3)理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关的电路问题(4)理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.(5)理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化【学习重点】1闭合电路的欧姆定律.2路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示及图线表示.【学习难点
2、】1电动势的概念.2路端电压与电流(或外电阻)的关系.【学习方法】探究法,练习法【学习过程】(一)复习与预习:1.复习前面学过的电动势的概念,理解电动势的物理含义.2.什么是闭合电路的欧姆定律?跟我们初中学习的知识有什么不同的地方?3.当负载变化的时候,路端电压怎么变化?4.短路和断路对电路的影响.(二)知识要点:1电源的电动势。电源的电动势等于 。电动势表征的是 的本领。干电池的电动势为 V,铅蓄电池的电动势是 V。与干电池的形状及大小无关。具体电动势的含义可以参照课件上的类比理解。2闭合电路的欧姆定律。其文字表述为: 成正比,跟整个电路的 成反比。其数学表达式为 3路端电压。路端电压就是
3、电路两端的电压,也叫 电压,显然就是电源两极之间所接电压表测量出的电压。4电源的输出功率。在纯电阻电路中,电源的输出功率公式为: 可见当 时,有最大输出功率,且最大值为 。(三)难点解析:1闭合电路欧姆定律的几种表达形式。闭合电路的欧姆定律,由于着眼点不同,可以有多种表达形式。常见形式有:(1)电流形式: ,说明决定电路中电流强度的因素与电流间的关系,即电流强度与电源电动势成正比,与电路 成反比。(2)电压形式:E= ,或E= 等,它表明电源电动势在值上等于电路中 电压之和。(3)能量形式: ,此式可以认为是电压形式两端乘以电荷量q而来,使能量转化的本质更显现出来,即移送单位电荷量电荷的过程中
4、,非静电力做功与电场力做功量值相等;也就是说,其他形式的能量转化为电能,再由电能转化为电阻R上的内能的转化过程中,能量守恒。(4)功率形式: 或 。总之,闭合电路欧姆定律无论用何种形式表达,本质上都是能的转化与守恒定律在恒定电流中的体现,可见闭合电路欧姆定律是十分重要的定律之一。2通路、断路及短路状态。(1)通路状态:当外电阻R满足R0时,电路处于通路状态。在通路状态中,电流,路端电压U= = ,电阻R消耗的电功率 。(2)断路状态:当外电阻R时,电路处于断路状态。在断路状态中,电流等于 ,路端电压U路= ,电阻R消耗的电功率为 。(3)短路状态:当外电阻R=0时,电路处于短路状态。在短路状态
5、中,有短路电流 ,路端电压U路= 。由于短路时,电源总功率 ,即电源将其他形式的能量转化成的电能全部消耗在内电路中,会使电源急剧发热而烧毁,并由此引起其他不愉快的事情发生,因此应防止短路状态发生。3电路中的几种功率。根据全电路欧姆定律,有,式中IE反映电源在单位时间里将其他形式能量转化为电能的数量,称为电源的总功率,即;式中IU是电源向外电路提供的电功率,当然也是外电路消耗的电功率;称为电源的输出功率,即;式中为 电源内部因内阻发热而损耗的电功率,称为电源内耗(或热耗)功率,即。这样从能量分配的角度上,有。由于一般情况下,认为电源的电动势E和内电阻r是定值,因此在外电阻减小时,I增大,从而电源
6、总功率及电源热耗功率均增大;在外电阻增大时,及均减小。对于输出功率,当R=r时有最大输出功率;在外电路电阻Rr时,随着R 的增大,电源的输出功率减小。 (四)课堂练习:例1 电动势和电压有些什么区别?例2 电动势为2V的电源跟一个阻值R=9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(见图).例3 把电阻R1接到内电阻等于1的电源两端,测得电源两端电压为3V.如果在电阻R1上串联一个R2=6的电阻,再接到电源两端,测得电源两端电压为4V.求电阻R1的阻值.例4 四节干电池,每节电动势为1.5V,内阻为0.5,用这四节干电池组成串联电池组对电阻R=18的用电器供电,试计算:(1)用电器上得到的电压和电功率;(2)电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.例5 在下图的电路中,电池的电动势E=5V,内电阻r=10,固定电阻R=90,R0是可变电阻,在R0由零增加到400的过程中,求:(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率.(2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和.共4页第4页