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1、精锐教育学科教师辅导教案学员编号：SH0165463学员姓名：阮翌宸年级：高二辅导科目：物理课时数：3学科教师:戚金涛授课类型T闭合电路的欧姆定律T电压关系T功率关系星级教学目的1. 理解描述闭合电路的欧姆定律；2. 掌握闭合电路中的电压关系分析和计算；3. 掌握闭合电路中的功率关系计算。授课日期及时段2014-1-26教学内容初中时我们对于欧姆定律有了初步的了解，对于电路的动态分析以及电功率也进行了简单的研究，从这一节课开始我们将对闭合电路中的欧姆定律计算进行进一步的学习与分析,II.同步讲解1. 电动势(1) 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置;(2) 电源电动势是表示
2、电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量；(3) 电源电动势数值上等于韭静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.即有：E=W/q(4) 电源电动势和内阻都由电源本身性质决定，与所接的外电路无关.2. 闭合电路欧姆定律入中国领先的中小学教育品牌精品字里行间(1) 内容：闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比.(2) 闭合电路欧姆定律的表达形式：I = 或E=U+Ir.R + r(3) 适用范围:纯电阻电路3. 闭合电路中的电压关系(1) 电源电动势等于内、外电压之和；注意:U不一定等于IR (纯电阻电路中U=IR，非纯电阻电路中UHIR)UI线斜(
3、2) 路端电压与电流的关系(如图7-4-1所示) 路端电压随总电流的增大而减小. 电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中, 图象在纵轴上的截距表示电源的电动势. 路端电压为零时(即外电路短路时)的电流I = (短路电流).图m r率绝对值在数值上等于内电阻.(3) 纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R变化关系. 外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高； 外电路断开时，Rfg，路端电压U=E； 外电路短路时，R=0, U=0, I = I =E/r.m4闭合电路中的功率关系(1) 电源总功率、电源的输出功率、电源内阻消耗功率及关系(2) 电源提供的功率等于电源内部消耗的功
4、率和各用电器消耗功率之和(能量转化和守恒)(3) 电源输出功率电源输出功率与外阻关系(纯电阻)(a)数学关系式P =E 2(R + r )2E 2r(R -)2 + 4rR外电阻改变，恰有R=r时，输出功率最大，P=E2/ (4r). R越接近电源的内阻r,输出功率越大.图 7-4-2(b) P-R图像如图7-4-2所示电源输出功率与电流的关系P=IEI2r 当I=E/2r时，P最大(适用于一切电路).5、重、难点知识归纳和讲解(一) 闭合电路欧姆定律电源把其他1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。电动势是表征形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质
5、决定，数值等于电路中通过1C 电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负 极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。2、闭合电路欧姆定律(1) 闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。(2) 在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R， 那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U =Ir，电流流过外电阻时的电压降为U =IR，由U +U =E，得内夕卜外 内氏+广。该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路 欧姆定律，适
6、用条件是外电路为纯电阻电路。3、路端电压与负载变化的关系(1) 路端电压与外电阻R的关系:(2) 路端电压与电流的关系U=E-Ir (普适式)其关系用U I图象可表示为当R=g时，即开路,U=E当R=0时，即短路，广其中，r=| tgO |.4、闭合电路中的功率(1) 电源的总功率(电源消耗的功率)P =IE总电源的输出功率(外电路消耗的功率)P =IU输电源内部损耗的功率：P =12(一损由能量守恒有：IE=IU+l2r(2) 外电路为纯电阻电路时：= rj=i2r =e2r(A+r)2(A-r)2+斗广R1+二丘(外电路为纯电阻电路)其关系用UR图象可表示为:由上式可以看出：吕 异即当R=
7、r时，此时电源效率为:俺=里= =IR _I(R+r)50%（2）当Rr时，随R的增大输出功率减小。（3）当Rr时，随R的增大输出功率增大。（4）当岛“常皿时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R和R，且应11 2（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。（三）含电容器的电路分析：有电容器连接的电路，当电路电压达到稳定时，电容器当断路处理，它两端的电 压等
8、于它并联部分的电阻的两端电压。通常是先不考虑电容器，画出等效电路，再安上电容器，电容器在恒定 电流中可等效为“电压表”。找出“电压表”的读数及变化，再由Q=CU求解。例1、在如图所示的电路中，当滑线变阻器的滑动头向b端滑动时，电流表和电压表的示数将如何变化?解：整个电路的结构是：R与R并联，然后再与R串联，电压表测的是路端电压，电流表测的是R支路的电流2 313强度。当滑动头向b滑动时,R的阻值减小，由R =RR/（R+R）知并联电路总电阻R减小，故外电路总电阻R=R +R3 并 2323并1减小。根据闭合电路欧姆定律I=E/（R+r），总电流强度I增大，由U=E-Ir知路端电压即电压表的示数
9、将减小。 并因并联电路电压U =U-IR所以U减小，通过R的电流I = U /R减小。由I=I-I，可以看出R支路的电流，即 并1并22并 2323电流表的示数将增大。说明：（1）判断并联电路的电压时不能用U并=IR并，因为R并在减小而I在增大，其乘积倒底如何变，由 题设条计不能确定；同样在判断I3时也不能用I=U /R，因为R和U都在减小，无法确定I如何变。此时应3 并 33并3通过先研究阻值不变的电阻R和R的电压、电流的变化，再去讨论U和I的变化情况。12并3（2）如果使用“串反并同”定则，判断起来更简捷，R减小，则与它串联的电流表的示数必增大；R、R、312R混联电路电阻减小，则与它相并
10、联的电压表的示数也应相应减小。例2、某一电源对外供电电路如图，已知R=6Q，电源内阻r=lQ，滑动变阻器的电阻R变化范围为04Q。(1) 当闭合开关S后，将变阻器的电阻调到有效电阻R=2Q时，电源消耗的总功率为16W,电源输出功2率为12W,求灯泡电阻R的阻值。L(2) 若将开关S断开，此时灯泡L消耗的功率为多少？(3) 在开关S断开的情况下，仍要使灯泡消耗的功率和S闭合时相同，应将滑动变阻器的滑动片向哪边 移动？移动到使其有效电阻值R2等于多少的位置？解析：(1)因为电源内消耗功率：P =l2r=P -P .所以内总出& = 蜃 =1仝% =哑=1产=錯I 2I 2通过局的电疣/ =- =
11、Mtl通过灯泡丄的电流:Zz = Z-4= (2-l)=MAj =尽=(2)d = 4 所以，灯泡电阻(2) S断开后，通过灯泡L的电流为:4+2 + 1PL=IRL=(f-AAW = 5.22W此时灯泡消耗的功率为：7(3) 若S断开后仍要使灯泡消耗的功率和S闭合时相同，则由解(1)可知通过灯泡的电流仍应为1A,由 闭合电路欧姆定律有：遲=坨(局；+用+厂) 闰=竺-尽-广=(-4-1)口=爼 h1即滑动变阻器的滑动片应向右滑动到R 等于3Q处.2例3、如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以()-11tc_1|g-1-!局(X) L 肌A. 增大RB.减小R11C.增大RD
12、.减小R22分析：电路是灯泡R与R并联后再与电阻R串联。2 1若增大R，灯泡两端电压变小，灯泡变暗。同样若减小R，则灯泡变亮。1 1 若增大R，使得回路的总电阻增大，干路中电流减小，灯泡两端电压变大，灯泡变亮。2同样若减小R，则灯泡变暗。2故AD正确。答案：AD例4、如图所示，E=10V, C =C =30p F，R=4.0Q，R=6.0Q，电池内阻可忽略。先闭合开关S,待电路稳定后,1 2 1 2 再将S断开，则断开S后流过电阻R的电量为C。1解析：S闭合时，C两板电压等于电阻R两端电压，上极板电势高。1 2上丙+甩 4+6Q = 3OxlO_6x6=1.8xlO_4t7C两极板间电压为零.
13、2S断开时，C、C两端电压均为E，且上极板电势高。1 2流过R的电量为：1Q=CE + CE-Q =2X30X10_6 X10C-1.8X10_4C=4.2X10_4C.1 2 1例5、如图所示的电路中R、R、R和R皆为定值电阻，R为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r.设电流表123450A的读数为I，电压表V的读数为U.当R的滑动触点向图中a端移动时（）5A. I变大，U变小 C. I变小，U变大 分析：B. I变大，U变大D. I变小，U变小当滑头向a移动时，R的阻值变小，使R、R、R的总阻值R变小，从而引起总的外阻R的变小.5245ab夕卜E由堰=百匚7知堰变力坞卜+巾由U= E -1
14、送得麼小因7=5 + 5 +=込珂+邕禺+色得到U变小，所以的数值变小.ab答案：D评注：在讨论电路中电阻发生变化后引起电流、电压发生变化的问题时，应根据电路的结构，由局 部到整体的思路，得到总电流的变化情况，然后再到局部分析出电压和支路电流的变化情况。三、跟踪练习：一、填空题1、蓄电池的电动势是2V,说明电池内非静电力每移动1C的电荷做功，其电势能（填“增加”或“减小”），是能转化为能的过程。2、 电池的内电阻是0.2Q，外电路上的电压是1.8V，电路里的电流是0.2A，则电池的电动势是V，外电路的电阻是Q。3、 电源的电动势为3.0V，内电阻为0.20Q，外电路的电阻为4.80Q，则电路中的电流1=A，内电压 =V，路端电压2 =V。4、 如图所示，电源电动势为E,内电阻为r外电路总电阻为R,当S闭合后，电源总功率为，电源的输出功率为，外电路消耗的功率为，内电路消耗的功率为，电源的供电效率为。5、如图所示电路中，当K接a点时，通过负载R勺电流强度为2A,电源的输出功率是
