参考实用闭合电路欧姆定律导学案绝对精品.docx

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参考实用闭合电路欧姆定律导学案绝对精品

§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）：

一、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）

（2）E=U外+U内=U外+Ir（3）

2、闭合电路欧姆定律

（1）

（2）（3）式适用范围是什么？

S

3、在如图所示的电路中,R1=14.0Ω，R2=9.0Ω,当开关S扳到位置1时,电流表的示数为I1=0.20A;当开关S扳到位置2时,电流表的示数为I2=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=9Ω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．

2

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Ω

2

4、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1

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.E1>E2,r1>r2

C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等D.E1>E2,r1

5．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．Earb

C．Ea

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）：

P总=

外电路消耗功率（电源输出功率）：

P出=

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

r

2、讨论：

当R=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＜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；1ΩB．4W；2ΩC．2W；1ΩD．2W；2Ω

4、如图2-46所示，抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是（）

图2-46

A．电源的电动势为4V

B．电源的内电阻为1Ω

C．电源输出功率最大值为8W

D．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、

什么情况下电源效率最大？

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阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为

、

。

由图可知

、

的值分别为（）

A.

、

B.

、

C.

、

D.

、

3、

某电动机，电压U1＝10V时带不动负载，不转动，电流为I1＝2A．当电压为U2＝36V时能带动负载正常运转，电流为I2＝1A．求这时电动机的机械功率是多大？

效率为多少？

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→整体→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，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5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R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（）

A、I变大，U变小

B、I变大，U变大

C、I变小，U变大

D、I变小，U变小

2．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

的信号按照规律转换成便于利用的信号。

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．电流表的示数变大，电压表的示数变大

B．电流表的示数变小，电压表的示数变大

C．电流表的示数变大，电压表的示数变小

D．电流表的示数变小，电压表的示数变小

（二）、电键的断开或闭合引起电路的变化

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”）。

4、如图所示电路中，电池内阻符号为r，电键S原来是闭合的。

当S断开时，电流表的示数变化情况足（）

A、r=0时示数变大，r≠0时示数变小

B、r=0时示数变小，r≠0时示数变大

C、r=0或r≠0时，示数都变大

D、r=0时示数不变，r≠0时示数变大

探究点六：

电路故障分析

一、断路的判断：

　1、把电压表分别和可能故障的部分并联，若电压表有示数且比较大（常表述为等于电源电压），则该处断路；

　2、把电流表（或者导线）与可能故障的部分并联，如电路能重新正常工作电流表有示数，则该处断路。

二、短路的判断

1、在串联电路中，若部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分应该为短路。

2、把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。

1、如图所示的电路中，电源电压不变。

闭合电键K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是（）

（A）灯L1断路。

（B）灯Ll短路。

（C）灯L2断路。

（D）灯L2短路。

2、在图所示的电路中，当电键K闭合时，灯L1、L2均不亮。

某同学用一根导线去查找电路的故障。

他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，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＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，电容器的电容C1＝4μF，C2＝1μF。

求:

（1）当S闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少?

（2）然后把S断开，S断开后通过R2的电量是多少?

2、如图，已知源电动势E＝12V，内电阻不计。

电容C＝1μF，R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶6∶3，则电容a极板所带电量为：

（）

A、－8×10－6CB、4×10－6CC、－4×10－6CD、8×10－6C

2.7闭合电路欧姆定律课后巩固

1.在闭合电路中，下列叙述正确的是（）

A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比

B.当外电路断开时，路端电压等于零

C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于∞

D.当外电阻增大时，路端电压也增大

2.如图所示电路中.A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动片向下滑动，则（）

A.A灯变亮B.B灯变亮

C.R1上消耗功率变大D.总电流变小

3．如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（）

A.电压表示数变大，电流表示数变小

B.电压表示数变小，电流表示数变大

C.电压表示数变大，电流表示数变大

D.电压表示数变小，电流表示数变小

4、在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是（）

A、U1/I不变，ΔU1/ΔI不变

B、U2/I变大，ΔU2/ΔI变大

C、U2/I变大，ΔU2/ΔI不变

D、U3/I变大，ΔU3/ΔI不变

5、如图8所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（）

A、当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值；

B、当R=0，R0上消耗的功率达到最大值；

C、当R+R0=r，电源的输出功率达到最大值；

D、当R增大时，电源的效率将减小。

6.电源电动势为ε，内阻为r，向可变电阻R供电.关于路端电压，下列说法中正确的是（）

A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变

B．因为U=IR，所以当R增大时，路端电压也增大

3

C．因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大

D．因为U=ε-Ir，所以当I增大时，路端电压下降

7、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。

若A、B的横坐标为1A，那么AB表示的功率等于（）

A．1WB．3WC．2WD．2.5W

8、如图所示，某同学在闭合开关S后发现电路不能正常工作，已知电路每次只有一个故障。

则下列情况中电路故障可能是：

（1）电流表示数为0，电压表示数为电源电压，则故障原因为_________________。

（2）电流表、电压表的示数均为0，则故障原因是___________________。

（3）电流表示数正常，电压表示数为0，只有一只灯亮，则故障原因是____________________。

9、.如图所示的电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W求:

（1）电源的电动势和内电阻；

（2）闭合S时，电源的输出功率；

（3）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少?

10、.如图所示的电路中，电池的电动势E=９.0V，内电阻r=2.0Ω，固定电阻R1=1.0Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10Ω范围内调节，问：

取R2多少时时，R1消耗的电功率最大.取R2多少时时，R2消耗的电功率最大.

11.、图中电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min问：

M

（1）电源提供的能量是多少？

（2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？

（3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？

（4）电动机的效率为多少？