2019-2020年新课标人教版3-1选修三2.7《闭合电路的欧姆定律》WORD教案2.doc

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2019-2020年新课标人教版3-1选修三2.7闭合电路的欧姆定律WORD教案2【学习目标】 1. 知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2理解闭合电路的欧姆定律,并能熟练应用其解决有关的电路问题。【重难点】重点:推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。难点:路端电压与负载的关系【预习自学】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.物理情景:电源电动势为E,内电阻r,外电阻为R,当电键闭合后,电路电流为I。在t时间内外电路中电流做功产生的热为:Q外= 在t时间内内电路中电流做功产生的热为:Q内= 电池化学反应层在t时间内非静电力做的功W= 根据能量守恒定律可得: .闭合电路的欧姆定律: 内容: 数学表达式: 适用条件: 其它表示形式: ,各量的物理意义: 。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。【合作探究】问题1. 问题:对给定的电源,E、r均为定值,外电阻变化时,路端电压U如何变化?2. 用课本61页图2.7-3探讨路端电压随外电阻变化的规律。实验结论: 。用闭合电路的欧姆定律如何解释? 。 讨论两种情况:a:断路的特征: 。 b:短路的特征: 。一、 闭合电路欧姆定律 1.表达式 适用于外电路为纯电阻的闭合回路 2. 说明:a. 是外电路上总的电势降落,习惯上叫路端电压.b. 是内电路上的电势降落,习惯上叫内电压.二、路端电压跟负载的关系 1.路端电压R增大,电流减小,路端电压增大; R减小,电流增大,路端电压减小 、两个特例 a.外电路断路时 R, I=0, U内=0, U外= b.外电路短路时 R0, I=/r, U内=, U=0 三、UI 关系图象:由 U是I 的一次函 图象的物理意义 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 在横轴上的截距表示电源的短路电流 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 四、闭合电路中的功率1电源提供的功率(电源功率) 2电源的输出功率(外电路得到的功率) 3电源内阻上的热功率 4闭合电路中的能量转化电源提供电能=外电路消耗的能量+内电路消耗的电能5电源的工作效率对纯电阻电路,电源的效率为:结论:电源的效率随外电阻的增大而增大求证:电源的功率最大时,其效率只有50。【实例分析】 【例1】在如图所示的电路中,R1=10 ,R2=20 ,滑动变阻器R的阻值为050 ,当滑动触头P由a向b滑动的过程中,灯泡L的亮度变化情况是_A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析:灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变,研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E和内阻r不变,通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的,当滑动触头由a向b滑动过程中,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大,总电阻增大,总电流I=减少,灯泡的实际功率PL=I2RL减小,灯泡变暗。综上所述,选项B正确。【例2】如图所示电路中,R1=0.8,R3=6,滑动变阻器的全值电阻R2=12 ,电源电动势E=6 V,内阻r=0.2 ,当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时,闭合开关S,电路中的电流表和电压表的读数各是多少?解析:外电路的总电阻为R=+0.8=3.8根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流为I= A=1.5 A即电流表A1的读数为1.5 A对于R2与R3组成的并联电路,根据部分电路欧姆定律,并联部分的电压为U2=IR并=I=1.53 V=4.5 V即电压表V2的读数为4.5 V对于含有R2的支路,根据部分电路欧姆定律,通过R2的电流为I2= A=0.75 A即电流表A2的读数为0.75 A电压表V1测量电源的路端电压,根据E=U外+U内得U1=E-Ir=6 V-1.50.2 V=5.7 V即电压表V1的读数为5.7 V.【课堂训练】1.如图所示电路中,当开关S闭合时,电流表和电压表读数的变化是( )A.两表读数均变大B.两表读数均变小C.电流表读数增大,电压表读数减小D.电流表读数减小,电压表读数增大2.如图所示的电路中,当S断开时,电源内部消耗的功率与输出功率之比为1:3;当S闭合时,它们的比为1:1,则下列说法正确的是()A.R1:r=1:1 B.R1:R2=2:1C.两次输出功率之比为1:1D.S断开与S闭合时输出功率之比为3:43.如图所示,直线A为电源的UI图线,直线B为电阻R的UI图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是()A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W4.如下图所示,U=10V,电阻R1=3,R2=2,R3=5,电容器的电容 C1=4F,C2=1F,求(1)若电路稳定后,C1、C2的带电量?1.610-5c 110-5c(2)S断开以后通过R2的电量及R2中电流的方向?
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