1、高考资源网（） 您身边的高考专家2.7 闭合电路的欧姆定律 学案（人教版选修3-1）一、闭合电路的欧姆定律1闭合电路：只有用导线把电源、用电器连成一个_电路，电路中才有电流用电器、导线组成_，电源内部是_在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由_移向_；在电源内部，非静电力把正电荷从_移到_电路中_定向移动的方向就是电流的方向在外电路中沿电流方向_降低2能量转化和守恒：在闭合电路中，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和3闭合电路的欧姆定律：(1)内容：闭合电路的电流跟电源的_成正比，跟内、外电路的_之和成反比 .(2)公式表示：I；EI(Rr)；EU外U内(3)适用条件：两式
2、适用于_电路，式适用于一切电路二、路端电压与负载的关系1路端电压：就是_，也可以理解为电源两极间的电压2负载：电路中，消耗电能的元件常常称为负载负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化3路端电压随负载的变化：UEIr，或UEr.(1)当R增大时，U_；(2)R减小时，U_；(3)当r0时，U不随_的变化而变化，这种电源称为理想电源；(4)当R0时，这种情况叫_，I，由于电源内阻一般很小，故电路中的电流会很大，会导致烧毁电源甚至引起火灾，绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起；(5)当R时，这种情况叫_，此时路端电压等于_.一、闭合电路的欧姆定律问题情境用电压表分别测量新干电池和旧
3、干电池两极的电压(近似等于电动势)，你有什么发现？若将新干电池和旧干电池分别对同一规格的小灯泡供电，灯泡的亮度有何不同？怎样解释这一现象？ 1闭合电路由哪两部分组成？2推导：闭合电路的欧姆定律要点提炼1在外电路中，沿电流方向电势_2闭合电路的欧姆定律：问题延伸电源两端的电势差可以这样理解，把电源看做两部分，一部分是理想的电源，电动势为E，另一部分是电源的内电阻r，沿着电流的方向，经过理想电源电势就升高一个电动势E，经过内电阻电势就降低一个Ir，则电源两极间的电压为_二、路端电压与负载的关系问题情境大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特
4、别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？1什么是负载？ 2试分析：当外电阻R增大时，路端电压如何变化？要点提炼1路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压_；当外电阻减小时，路端电压_2路端电压与电流的关系图1对纯电阻电路有：UEIr，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：U轴截距是_，I轴截距等于_，直线的斜率等于_3外电路断开时，路端电压等于_，外电路短路时，电路中的电流等于_(表达式).例1如图2所示的电路中，电阻R10 .当开关S断开时，电压表示数为6 V当开关S
5、闭合时，电压表示数为5.46 V，则电源的内阻为多少？ 图2例2如图3所示是一个实验电路图当滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()图3A路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大听课记录：变式训练1在如图4所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源内阻，R1、R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数变化情况是()图4AI1增大，I2不变，U增大BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大DI1减小，I2不变，U减小
6、例3如图5所示，线段A为某电源的UI图线，线段B为某电阻R的UI图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，则：图5(1)电源的输出功率P出是多大？(2)电源内部损耗的电功率P内是多少？ 变式训练2如图6所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流的关系图线，则()图6A路端电压都为U1时，它们的外电阻相等B电流都是I1时，两电源内电压相等C电路A的电动势大于电路B的电动势 D电路A中电源的内阻大于电路B中电源的内阻【即学即练】1一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V
7、，r2 DE3 V，r1 2. 如图7所示，电源电动势为E，内阻为r.当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是()图7A灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B灯多时各灯两端的电压较低C灯多时通过电源的电流较大D灯多时通过各灯的电流较大3. 如图8所示，A灯和B灯都未正常发光，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度的变化是()图8AA灯变亮，B灯变亮BA灯变暗，B灯变亮CA灯变暗，B灯变暗DA灯变亮，B灯变暗4如图9所示为某一电源的UI曲线，由图可知()图9A电源电动势为2 VB电源内电阻为 C电源短路时电流为6 AD电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A参考答案课前自主学习一、1.闭
8、合外电路内电路正极负极负极正极正电荷电势3(1)电动势电阻(3)纯电阻二、1.外电压3.(1)增大(2)减小(3)负载(4)短路(5)断路电源电动势核心知识探究一、问题情境1内电路和外电路2设电源的电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r，闭合电路的电流为I.在时间t内，外电路中电能转化成的内能为Q外I2Rt；内电路中电能转化成的内能为Q内I2rt；非静电力做的功为WEqEIt(在数值上等于电源转化的总电能)根据能量守恒定律，有WQ外Q内，所以EItI2RtI2rt，整理后得到EIRIr，即I.要点提炼1降低2闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比问题延伸 UEIr
9、.二、 问题情境 1电路中，消耗电能的元件常常称为负载2当外电阻R增大时，根据I可知，总电流I减小(E和r为定值)；内电压Ir减小，根据U外EIr可知，路端电压U外增大要点提炼1增大减小2电动势短路电流内阻的相反数3电源电动势 解题方法探究例11 解析当S断开时，R外，EU外6 V；S闭合时，U外IR，I A0.546 A再由EU外Ir得r 1 例2A滑动触头由a端滑向b端的过程中，总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗的功率变大，C错误；定值电阻R3两端电压降低，电流表示数变小，B错误变式训练1BR2减小，R总减小，I增大，Ir增大，路端电压即U减小，I(rR3)增
10、大，R1、R2两端并联电压减小，I1减小，I2增大，B正确例3(1)4 W(2)2 W解析(1)根据题意，从图线A可读出E3 V，r 0.5 .从图线B可读出R1 .由电源E3 V，r0.5 与电阻R1 组成的闭合电路中，I A2 A，则P出I2R4 W.(2)P内I2r2 W.变式训练2ACD在路端电压与总电流的UI关系图线中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见EAEB，rArB.图中两直线的交点坐标为(I1，U1)，由R可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等由UIr可知，电流都是I1时，因r不等，两电源内电压不等所以选项A、C、D正确即学即练1B当外电
11、路断路时，I0，U外E3 V；接上8 负载时，I A0.3 A，则r 2 .2ABC由于灯泡并联在电路中，所以接入电路的灯泡越多，总电阻越小，电路的总电流越大，电源的内电压越大，路端电压越低，选项B、C正确；路端电压越低，流过每个灯的电流越小，各电灯越暗，选项A正确，选项D错误3A当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，接入电路的有效电阻变大，R与灯A的并联电阻变大，闭合回路的总电阻变大，则总电流变小，由UEIr可知路端电压变大，灯B两端电压变大，则灯B变亮；由串联电路的分压关系可知灯A两端电压变大，则灯A也变亮因此选项A正确4AD由UI图知，电源的电动势E2 V，r| 0.2 .当U1 V时，I A5 A- 6 - 版权所有高考资源网