1819 研究闭合电路.docx

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1、第三节研究闭合电路学习目标知识脉络（教师用书独具）1 .理解电动势的概念.（难点）2 .理解闭合电路的欧姆定律，掌握其内容及公式.（重点）3 .掌握路端电压与负载的关系.（重点）4 .会使用电压表和电流表测电源的电动势和内阻.（重点）自主预习探新知知识梳理I一、闭合电路及电动势1 .闭合电路的组成外电路：电源外部的电路（D电路内电路：电源内部的电路外电阻：外电路的电阻Q）电阻内电阻：内电路的电阻2 .电动势：数值上等于不接用电器时电源正、负两极间的电压，它反映了电源本身的一种性质.二、闭合电路的欧姆定律外电压：外电路两端的电压,也叫路端电压1 由1+5内电压：内电路两端的电压”卜电路：沿电流方

2、向电势隆低2 由势,内电路：沿电流方向电势升高3 .闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中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.E(2)公式：=R7(3)电动势与内、外电压的关系：E=U外+U内.三、路端电压跟负载的关系1 .路端电压与电流的关系(1)公式：U=E-Ir.(2)图象(U/图象如图2-3-1所示)图2-3-12 .路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时，电流/减小，外电压U增大，当R增大到无穷大(断路)时，/=。，U=E.(2)外电阻R减小时，电流/增大，外电压U遮小，当R减小到零(短路)时,T，u=o.基础自测1 .思考判断(1)电源的电动势单位与电

3、压的单位相同，因此，电动势就是电压.()(2)根据/=帚得E=(R+r),由此可知，电动势与电流成正比.()(3)闭合电路欧姆定律/=帚适用于纯电阻电路，而E=U外+U内适用于任何电路.()(4)当外电路短路时，电源电动势等于外电压.()(5)闭合电路中U-/图象与纵轴的交点的值就是电动势的值，图象斜率的绝对值就是电源内阻.()(6)闭合电路中U-I图象与横轴的交点为短路电流,此时路端电压为电源的电动势.()(7)外电路电阻增大时，电流减小，但路端电压增大.()【答案】X(2)(3)(4)(5)(6)(7)2 .电动势为2V的电池在电路上输出IA的电流，则可以判定（）A.内外电阻相差2QB.外

4、电阻为2CC.内电阻为2QD.内外电阻之和是2QEE2D由闭合电路的欧姆定律=再得R+r=7=Q=2C.选项D正确.3 .（多选）若用E表示电源电动势，U表示外电压，表示内电压，R表示外电路的总电阻，/*表示内电阻，/表示电流，则下列各式中正确的是（）A.U=2U,B.Uf=E-UC.U=E+IrD.U=RrER-r4. BD由闭合电路欧姆定律可知，E=U+U,=1r+IR.U=IRf可推得：Uf=5. 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是（）【导学号：52592063A.0.10VB.0.20VC

5、.0.30VD.0.40VD电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，所以电动势E=800FFOAAmV,由闭合电路欧姆定律得短路电流/城=二，所以电源内阻亦。=20fht-UFoC.该电源与20Q的电阻器连成闭合电路时，电路中电流H京mAR-vr20+20=20mA,所以路端电压U=H=400mV=0.40V,答案为D.合作探究攻重难I考点1|对电动势的理解1 .对电动势的理解电动势的大小由电源自身的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关.不同电源的电动势一般不同.2 .电源电动势与电势差的区别和联系电势差电动势意义表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领大小表示非静电力做功将其他形

6、式的能转化为电能的本领大小定义Uw=等，数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功E=数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功单位伏特(V)伏特(V)正负含义电流流过电阻，电势降落，沿电流方向为正，逆电流方向为负一般地，在中学E取正值，不讨论负电动势问题决定因素由电源及导体的电阻和连接方式决定仅由电源本身决定测量方法将电压表并联在被测电路两端将内阻很大的电压表并联于电源两端，且外电路断开3.电池的串联个完全相同的电池串联时，总电动势：息=出总内阻：r,=m.针对训练1.一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为()A.外电路断开时，Is内它

7、能将1.5J的化学能转化为电势能B.外电路闭合时，Is内它能将1.5J的化学能转化为电势能C.外电路闭合时，Is内它能将1.5C的电荷量通过导线的某一截面D.外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电荷量，整个电路就获得1.5J的电能D由电动势的定义式；=,可知，电源中每通过IC电量，非静电力做功为1.5J,电源把1.5J的化学能转变为电能，而不是IS内将1.5J的化学能转变成电能.故A、B错误.当IS内能使1.5C的电量通过导线的某一截面时，电路中电流是1.5A,但电动势不一定等于1.5V,故C错误.导线某一截面每通过IC的电量，这段导线就消耗1.5J的电能，故D正确.故选D.I考点2|闭合电

8、路欧姆定律的理解与应用闭合电路中的几个关系式关系说明E=U+U内ER(1)-p1和UE只适用于外电路为纯电阻的闭合KvrKI电路(2)由于电源的电动势E和内电阻r不受R变化的影响,从E/D,不难看出，随着R的增加，电路中电流/减小R-r(3)U=E既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路1R+rU=E-Ir(U、/间关系)uR+r(U、R间关系)例口如图2-32所示电路中，电源电动势E=12V,内阻=2。,A1=4。,&=6C,R3=3C.图2-3-2(1)若在C、。间连一个理想电压表，其读数是多少？(2)若在C、。间连一个理想电流表，其读数是多少？思路点拨：(接入

9、理想一断路一式3中无电流CD间I接入理想f短路一R2与以并联【解析】(1)若在C、。间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有E12_71=R+R2+r=4+6+2A=1A-理想电压表读数为UV=IiRz=SV.(2)若在C、。间连一个理想电流表，这时电阻&与&并联，并联电阻大小/?23=+%=6+3Q=2QEI?根据闭合电路欧姆定律，有h=DI=dIGIGA=1.5A.i4+2+2理想电流表读数为=dp2=71.5A=IA.A2I3O-TJ【答案】(1)6V(2)1A解决闭合电路问题的一般步骤1 .分析电路特点：认清各元件之间的串并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量流过

10、哪个用电器的电流.2 .应用闭合电路的欧姆定律求干路中的电流.3 .根据部分电路的欧姆定律和电路的串并联特点求出部分电路的电压和电流.针对训练2.如图2-3-3所示的电路中，把R由2C改变为6Q时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为多大？图2-3-3【解析】根据闭合电路欧姆定律E=1(R+r)R=2C时有：E=1(2+r)R=6Q时有：E=夕(6+r)联立得*=2Q【答案】2I考点3|两种U-I图象的比较及应用部分电路欧姆定律闭合电路欧姆定律/rU-/图象KKorz部分电路欧姆定律的U-/图象与闭合电路欧姆定律的U-/图象比较研究对象某一固定电阻电源图象的物理意义(1)表示导体的性质(2

11、)H=年，R不随U与/的变化而变化(1)表示电源的性质(2)图线与纵轴的交点表示电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻联系电源的电动势和内阻是不变的，正是由于外电阻R的变化才会引起外电压U外和总电流/的变化例国如图2-3-4所示为小灯泡的U-I图线，若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V,内阻=0.75C的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()图2-3-4A. 1.5W1OWB. 0.75W0.5WC. 0.75W0.75WD. 1.5W0.75WD电源的外电压与电流的关系为U=E-0=1.5-0.75/,作电源的外电压与电流的关系图线，交点所对应的电压

12、U=O.75V,电流=1A,则灯泡的实际功率尸=U=0.75W,电源的总功率P%=E=1.5W,故D正确，A、B、C错误.1针对训练3.(多选)如图2-3-5所示的是两个闭合电路中两个电源的U-I图象，下列说法中正确的是()图2-3-5A.电动势E1=E2,内阻*相C.电动势臼=&,发生短路时的电流/2D.当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大AD电源的电动势和内阻的测定可以通过UU图线来完成，由图线可知，E=E2t两电源的短路电流2(图线的横截距)，故内阻/*=，AU2AU,选项D正确.I考点4闭合电路的动态分析问题闭合电路动态分析的两种方法1.程序法：基本思路是“部分一整体

13、一部分”，即:dp17Im11。局同I减小IfR,zu外血JUr.2.结论法“并同串反”“并同”指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小“串反“指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大例国（多选）如图2-3-6所示，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，下列说法中正确的是（）图2-3-6A.电流表A1读数变小B.电流表A2读数变大C.电压表V读数变大D.电压表V

14、读数不变AC从图中可得电压表测量路端电压，电流表A1测量电路总电流，电流表A2测量滑动变阻器电流，当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得路端电压增大，即电压表示数增大，C正确D错误；电路总电流减小，即电流表A1的示数减小，因为定值电阻两端的电压增大，所以通过定值电阻的电流增大，因为电路总电流等于通过定值电阻电流与通过滑动变阻器电流之和，所以通过滑动变阻器的电流减小，即A2读数减小，故A正确B错误.动态电路分析的基本步骤（1）明确各部分电路的串、并联关系，特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压.(2)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化(3)根据闭合电路的欧姆定律/=含判断电路中总电流如何变化.(4)根据U内=,判断电源的内电压如何变化.(5)根据U外=Ef,判断电源的外电压(路端电压)如何变化.(6)根据串、并联电路的特点，判断各部分电路的电流、