2019-2020年新課標人教版3-1選修三2.7《閉合電路的歐姆定律》WORD教案2.doc

2019-2020年新課標人教版3-1選修三2.7閉合電路的歐姆定律WORD教案2【學習目標】 1. 知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。2理解閉合電路的歐姆定律，并能熟練應用其解決有關的電路問題。【重難點】重點：推導閉合電路歐姆定律，應用定律進行有關討論。難點：路端電壓與負載的關系【預習自學】1.內(nèi)、外電路： 、導線組成外電路， 是內(nèi)電路。在外電路中，沿電流方向電勢 。2.物理情景：電源電動勢為E，內(nèi)電阻r，外電阻為R，當電鍵閉合后，電路電流為I。在t時間內(nèi)外電路中電流做功產(chǎn)生的熱為：Q外= 在t時間內(nèi)內(nèi)電路中電流做功產(chǎn)生的熱為：Q內(nèi)= 電池化學反應層在t時間內(nèi)非靜電力做的功W= 根據(jù)能量守恒定律可得: .閉合電路的歐姆定律： 內(nèi)容： 數(shù)學表達式： 適用條件： 其它表示形式： ，各量的物理意義： 。3.電動勢和電壓：斷路時的路端電壓 電源電動勢；閉合電路中，電動勢等于 電勢降落之和?！竞献魈骄俊繂栴}1. 問題:對給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時，路端電壓U如何變化？2. 用課本61頁圖2.7-3探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。實驗結論： 。用閉合電路的歐姆定律如何解釋？ 。 討論兩種情況：a：斷路的特征： 。 b：短路的特征： 。一、 閉合電路歐姆定律 1.表達式 適用于外電路為純電阻的閉合回路 2. 說明：a. 是外電路上總的電勢降落，習慣上叫路端電壓.b. 是內(nèi)電路上的電勢降落，習慣上叫內(nèi)電壓.二、路端電壓跟負載的關系 1.路端電壓R增大，電流減小，路端電壓增大； R減小，電流增大，路端電壓減小 、兩個特例 a.外電路斷路時 R， I=0， U內(nèi)=0， U外= b.外電路短路時 R0， I=/r， U內(nèi)=， U=0 三、UI 關系圖象：由 U是I 的一次函 圖象的物理意義 在縱軸上的截距表示電源的電動勢E 在橫軸上的截距表示電源的短路電流 圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害 四、閉合電路中的功率1電源提供的功率（電源功率） 2電源的輸出功率（外電路得到的功率） 3電源內(nèi)阻上的熱功率 4閉合電路中的能量轉化電源提供電能=外電路消耗的能量+內(nèi)電路消耗的電能5電源的工作效率對純電阻電路,電源的效率為:結論：電源的效率隨外電阻的增大而增大求證：電源的功率最大時，其效率只有50。【實例分析】 【例1】在如圖所示的電路中，R1=10 ，R2=20 ，滑動變阻器R的阻值為050 ，當滑動觸頭P由a向b滑動的過程中，燈泡L的亮度變化情況是_A.逐漸變亮B.逐漸變暗C.先變亮后變暗D.先變暗后變亮解析：燈泡的亮度由燈的實際功率大小決定.電燈燈絲電阻不變，研究通過燈絲電流的大小可知燈的亮度.電源電動勢E和內(nèi)阻r不變，通過燈泡電流由外電路總電阻決定。外電阻是由滑動變阻器連入電路部分的電阻決定的，當滑動觸頭由a向b滑動過程中，滑動變阻器連入電路部分的電阻增大，總電阻增大，總電流I=減少，燈泡的實際功率PL=I2RL減小，燈泡變暗。綜上所述，選項B正確?！纠?】如圖所示電路中，R1=0.8，R3=6，滑動變阻器的全值電阻R2=12 ，電源電動勢E=6 V，內(nèi)阻r=0.2 ，當滑動變阻器的滑片在變阻器中央位置時，閉合開關S，電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?解析：外電路的總電阻為R=+0.8=3.8根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流為I= A=1.5 A即電流表A1的讀數(shù)為1.5 A對于R2與R3組成的并聯(lián)電路，根據(jù)部分電路歐姆定律，并聯(lián)部分的電壓為U2=IR并=I=1.53 V=4.5 V即電壓表V2的讀數(shù)為4.5 V對于含有R2的支路，根據(jù)部分電路歐姆定律，通過R2的電流為I2= A=0.75 A即電流表A2的讀數(shù)為0.75 A電壓表V1測量電源的路端電壓，根據(jù)E=U外+U內(nèi)得U1=E-Ir=6 V-1.50.2 V=5.7 V即電壓表V1的讀數(shù)為5.7 V.【課堂訓練】1.如圖所示電路中，當開關S閉合時，電流表和電壓表讀數(shù)的變化是( )A.兩表讀數(shù)均變大B.兩表讀數(shù)均變小C.電流表讀數(shù)增大，電壓表讀數(shù)減小D.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大2.如圖所示的電路中，當S斷開時，電源內(nèi)部消耗的功率與輸出功率之比為1:3；當S閉合時，它們的比為1:1,則下列說法正確的是()A.R1:r=1:1 B.R1:R2=2:1C.兩次輸出功率之比為1:1D.S斷開與S閉合時輸出功率之比為3:43.如圖所示，直線A為電源的UI圖線，直線B為電阻R的UI圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電路的總功率分別是（）A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W4.如下圖所示，U=10V，電阻R1=3，R2=2，R3=5，電容器的電容 C1=4F，C2=1F，求（1）若電路穩(wěn)定后，C1、C2的帶電量？1.610-5c 110-5c（2）S斷開以后通過R2的電量及R2中電流的方向？