第七节闭合电路的欧姆定导学案

-1-第七节闭合电路的欧姆定律学习目标1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2、理解路端电压与负载的关系，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。3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。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。学习重点推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。学习难点路端电压与负载的关系【课前预习】1.内、外电路：导线组成外电路，是内电路。在外电路中，沿电流方向电势。2.闭合电路的电流跟电源电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。这个结论叫做闭合电路欧姆定律。3.电动势和电压：断路时的路端电压电源电动势；闭合电路中，电动势等于电势降落之和。【课内探究】1.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：有RrREU：（1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；（2）外电路断开时，R=∞，路端电压U=E（3）外电路短路时，R=0，U=0，I=rE(短路电流)，短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾2.路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图所示.依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动-2-势E.在图象中，U—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势（3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流I=rE.图线斜率绝对值在数值上等于内电阻（4）电源的U—I图象反映了电源的特征（电动势E、内阻r)3.闭合电路中的电功率和电源的效率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路的反映由E=U＋U′可得EI=UI+U′I或EIt=UIt+U′It（1）电源的总功率：P=EI=I（U+U若外电路是纯电阻电路，还有P=I2（R+r)=rRE2(2)电源内部消耗的功率：P内=I2r=U′I=rU2(3)电源的输出功率：P出=P总-P内=EI-I2r=UI若外电路为纯电阻电路，还有P出=I2R（4）电源的效率：rRREUPPE（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率rErErRRrrRREP44422222，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为rEPm42。【当堂达标】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.有一电动势为3V，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R，1C电荷通过R时.在R上产生的热量()A.大于3JB.小于3JC.等于3JD.电源内阻未知，无法确定3.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中-3-正确的是()A.电动势E1=E2，短路电流I1I2B.电动势E1=E2.内阻r1r2C电动势E1E2，内阻r1r2D.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大4.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为()A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.8Ω5．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6．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7．在如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻.则以下说法中正确的是（）A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1上获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大8.如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，S断开时，电流表示数为0.9A，S闭合时，电流表示数为0.8A，则电源电动势为E=______V，内阻r=______Ω。-4-9.在如图9所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω,R3=35Ω,电容器的电容C=100ｕF，电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电荷量。10.如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，保护电阻R0＝0.5Ω，求：(1)当电阻箱R读数为多少时，电源输出功率P出最大，并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值.(3)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的功率最大，并求这个最大值.图9