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1、2.7 2.7 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 （第一课时）（第一课时）闭合电路闭合电路外电路外电路内电路内电路ErSRABI一、提出问题部分电路部分电路欧姆定律欧姆定律:导体中的电流导体中的电流I跟导体两端的电压跟导体两端的电压U成正比，成正比， 跟导体的电阻跟导体的电阻R成反比成反比IRU一、提出问题二、建立模型二、建立模型v问问2：如图，：如图，R与与r如何连如何连接？流过它们的电流大接？流过它们的电流大小有何关系？小有何关系？v问问1：电源在电路中起何：电源在电路中起何作用？描述电源性能有作用？描述电源性能有哪些重要参数？电动势哪些重要参数？电动势的定义式？有何物理意的定义式？有何物
2、理意义？义？IErSRABI串联串联相等相等v问问3：闭合电路中电势如何变化？：闭合电路中电势如何变化？二、建立模型二、建立模型ABCDRE , r化学反化学反应层应层A AB BD DC CABCDRE , rABR二、建立模型二、建立模型v思考：从什么角度入思考：从什么角度入手能够更方便的研究手能够更方便的研究闭合电路中电流闭合电路中电流I与哪与哪些因素有关呢？些因素有关呢？三、解决问题三、解决问题IErSRABIv研究问题切入的角度：研究问题切入的角度：功与能的关系功与能的关系v情景设置：如图，外电路有一电情景设置：如图，外电路有一电阻阻R（等效外电阻），电源为一（等效外电阻），电源为一
3、节干电池，内阻为节干电池，内阻为r，电动势为，电动势为E。三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：思考与讨论：v1：闭合开关：闭合开关S后，电路后，电路电流为电流为I，则在，则在t时间内，时间内，电源内部非静电力电源内部非静电力做了多做了多少功？能量如何转化？其少功？能量如何转化？其电势如何变化？电势如何变化？IErSRABIW非非=qE=EIt化学能化学能电能电能升高升高三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：思考与讨论：v2：这些电能又在：这些电能又在哪些地哪些地方方转化为其它能？转化为其它能？外电路、内电路外电路、内电路IErSRABI三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：思考与讨论：v3：
4、在外电路中，正电荷在：在外电路中，正电荷在恒定电场作用下，从正极恒定电场作用下，从正极向负极移动，那么向负极移动，那么t 时间时间 内内静电力静电力对其做多少功？对其做多少功？能量如何转化？能量如何转化？ErISRABIUW静静=qU=UIt电能电能其它能其它能三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：思考与讨论：v4：若：若外电路外电路为为纯电阻电路纯电阻电路，电阻为电阻为R,则电流在则电流在t 时间内做时间内做功将电能全部转化为什么能？功将电能全部转化为什么能？转化了多少？转化了多少？电能电能内能内能IErSRABIQ外外=UIt=I2RtQ外外=I2Rt三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：
5、思考与讨论：v5：是否全部的电能都在：是否全部的电能都在外电路发生了能量转化？外电路发生了能量转化？为什么？为什么？否否 内电阻内电阻r要发热要发热IErSRABI三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：思考与讨论：v6：电流在通过内电路时，由于电源有内阻，：电流在通过内电路时，由于电源有内阻，电荷会与离子发生撞击，受到阻碍作用，所以电荷会与离子发生撞击，受到阻碍作用，所以在电源内部也有电能转化成内能。那么在电源内部也有电能转化成内能。那么t 时间时间内在内在电源内部电流做功电源内部电流做功产生了多少产生了多少焦耳热焦耳热？Q内内=I2rtIErSRABI三、解决问题三、解决问题v思考与讨论：思
6、考与讨论：v7：W非非=EIt，Q外外和和Q内内三者之间有何关系？为什三者之间有何关系？为什么么？vW非非=EIt=Q外外+Q内内 IErSRABI能量守恒能量守恒四、总结规律四、总结规律v1. W非非=EIt=Q外外+Q内内v2. EIt=I2Rt+I2rtv3. EI=I2R+I2rv4. E=IR+Irv5. E=U外外+U内内v6. I=E/(R+r)v1、2、3三式反应了三式反应了闭合电路闭合电路中的什么规律？中的什么规律？能量守恒能量守恒根据能量守恒定律，非静电力做的功等于根据能量守恒定律，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总内外电路中电能转化为其他形式的能的总和
7、。和。四、总结规律四、总结规律v1. W非非=EIt=Q外外+Q内内v2. EIt=I2Rt+I2rtv3. EI=I2R+I2rv4. E=IR+Irv5. E=U外外+U内内v6. I=E/(R+r)v4、5二式反应了二式反应了闭合电路闭合电路中的什么规律？中的什么规律？能量守恒能量守恒B BD DA AC CABCDRE , r（1 1）在）在外电路外电路中，沿中，沿电流方向电势降低。电流方向电势降低。（2 2）在）在内电路内电路中，中，一方面，存在内阻，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电低；另一方面，沿电流方向存在电势流方向存在电势“跃跃升升”。四
8、、总结规律四、总结规律v1. W非非=EIt=Q外外+Q内内v2. EIt=I2Rt+I2rtv3. EI=I2R+I2rv4. E=IR+Irv5. E=U外外+U内内v6. I=E/(R+r)v4、5二式反应了二式反应了闭合电路闭合电路中的什么规律？中的什么规律？能量守恒能量守恒v外电路电势降低，内电路电势外电路电势降低，内电路电势“升中有降升中有降”v电动势等于内外电路电势降落之和电动势等于内外电路电势降落之和四、总结规律四、总结规律v1. W非非=EIt=Q外外+Q内内v2. EIt=I2Rt+I2rtv3. EI=I2R+I2rv4. E=IR+Irv5. E=U外外+U内内v6.
9、I=E/(R+r)v6式反应了式反应了闭合电路闭合电路中的什么规律？中的什么规律？能量守恒能量守恒闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。之和成反比。、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动、表述：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势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比、对、对纯电阻电路纯电阻电路 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律（小结）（小结）说明：说明： 1 1、 是外电路上总的电势降落，习惯上叫是外电路上总的电势降落，习惯上叫路端路端电压电压
10、. . 2 2、 是内电路上的电势降落，习惯上叫是内电路上的电势降落，习惯上叫内电压内电压. .五、课堂练习五、课堂练习1、一一个个电电源源接接8电电阻阻时时，通通过过电电源源的的电电流流为为0.15A, 接接13电电阻阻时时， 通通过过电电源源的的电电流流为为0.10A, 求求电电源源的的电电动动势势和和内内阻。阻。E=1.5V r=2五、课堂练习五、课堂练习2、小小张张买买了了一一只只袖袖珍珍小小电电筒筒，用用的的是是两两节节小小的的干干电电池池。他他取取出出电电筒筒中中的的小小灯灯泡泡，看看到到上上面面表表明明“2.2V 0.25A”字字样样。小小张张认认为为产产品品设设计计人人员员的的
11、意意图图是是使使小小灯灯泡泡在在这这两两节节干干电电池池的的供供电电下下正正常常发发光光。由由此此，他他推推算算了了产产品品设设计计者者设设定定的的每每节节干干电电池池的的内内阻阻参参数数。如如果果小小张张判判断断是是正正确确的的，那那么么，所所设设定的每节干电池的内阻是多少？定的每节干电池的内阻是多少？2r=（1.52）/0.25=3.2， r=1.6干电池电动势约干电池电动势约1.5v。2.7 2.7 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律（第二课时）（第二课时）路端电压跟负载的关系路端电压跟负载的关系v观察观察:v当外电路电阻增大当外电路电阻增大（或减少）时，电流（或减少）时，电流怎样变化？路
12、端电压怎样变化？路端电压如何变化？如何变化？E、rsR1AVR0一、实验演示一、实验演示R I UR I U负负负负载载载载负负负负载载载载负负负负载载载载v分析分析:v明确哪些物理量变化？明确哪些物理量变化？哪些物理量不变？哪些物理量不变？E、rsR1AVR0一、实验演示一、实验演示路端电压路端电压: :闭合电路闭合电路欧姆定律欧姆定律: :R R增大，增大，R R减小，减小，电流减小，电流减小， 路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大， 路端电压减小路端电压减小二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压、如图电路：、如图电路：R
13、 R增大，增大，R R减小，减小，路端电压路端电压: :电流减小，电流减小， 路端电压增大路端电压增大电流增大，电流增大， 路端电压减小路端电压减小E、rsRAV二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系外电路两端的电压叫路端电压外电路两端的电压叫路端电压路端电压路端电压: :、两个特例：、两个特例：（2 2）外电路）外电路短路短路时时（1 1）外电路）外电路断路断路时时E、rAVE、rAV断路时的路端电压等于电源电动势断路时的路端电压等于电源电动势二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系v说一说说一说:v一些同学可能有这样的经验：傍晚用电一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时
14、候，在插上电炉、电热水壶等用多的时候，在插上电炉、电热水壶等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又变亮起来。在一些供电质量不光马上又变亮起来。在一些供电质量不太好的地区更为严重。尝试去解释一下太好的地区更为严重。尝试去解释一下这种现象。这种现象。二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系v设置情景设置情景:v设电源的电动势设电源的电动势E=3V，内阻，内阻r=2。请根据。请根据路端电压与电流的关路端电压与电流的关系式系式U=E-Ir，以，以U为纵为纵坐标，坐标，I为横坐标，做为横坐标，做出出U与与I关系的函数图关系的函数图像。像。U/VI I/ /
15、O讨论讨论：1、外电路断开的状态对应于图中的、外电路断开的状态对应于图中的哪一点？怎样看出这时路端电压与哪一点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？电动势的关系？E=v二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系v设置情景设置情景:v设电源的电动势设电源的电动势E=3V，内阻，内阻r=2。请根据。请根据路端电压与电流的关路端电压与电流的关系式系式U=E-Ir，以，以U为纵为纵坐标，坐标，I为横坐标，做为横坐标，做出出U与与I关系的函数图关系的函数图像。像。U/VI I/ /OE=v讨论讨论：2、电动势、电动势E的大小对图像有什么的大小对图像有什么影响？影响？在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示
16、电源的表示电源的电动势电动势E E 二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系v设置情景设置情景:v设电源的电动势设电源的电动势E=3V，内阻，内阻r=2。请根据路端电压与电。请根据路端电压与电流的关系式流的关系式U=E-Ir，以，以U为纵为纵坐标坐标，I为横坐标为横坐标，做出，做出U与与I关系的函数图像。关系的函数图像。U/VI I/ /OE=vI I短短.讨论讨论讨论讨论：3、电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样、电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样读出这时电流大小？读出这时电流大小？在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源表示电源的的短路电流短路电流二、路端电压与负载的关系二、路端
17、电压与负载的关系v设置情景设置情景:v设电源的电动势设电源的电动势E=3V，内阻，内阻r=2。请根据路端电压与电。请根据路端电压与电流的关系式流的关系式U=E-Ir，以，以U为纵为纵坐标坐标，I为横坐标为横坐标，做出，做出U与与I关系的函数图像。关系的函数图像。U/VI I/ /OE=vI I短短.讨论讨论讨论讨论：4、r的大小对图像有什么影响的大小对图像有什么影响图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害内阻越大，图线倾斜得越厉害、电源的外特性曲线、电源的外特性曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 (1)(1)图象的
18、函数表达图象的函数表达 在在横轴横轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的短路短路电流电流图象图象斜率斜率的绝对值表示电源的的绝对值表示电源的内阻内阻，内阻越大，图线，内阻越大，图线倾斜得越厉害倾斜得越厉害在在纵轴纵轴上的上的截距截距表示电源的表示电源的电电动势动势E E (2)(2)图象的物理意义图象的物理意义UIOEI短二、路端电压与负载的关系二、路端电压与负载的关系1 1、在如图所示电动势为、在如图所示电动势为V V的电源的电源跟一个阻值跟一个阻值R=9R=9的电阻接成闭的电阻接成闭合电路合电路, ,测得电源两端电压为测得电源两端电压为1.8V1.8V, ,求电源的内电阻求电源的内电阻.
19、.r =1r =1E、rRV三、课堂练习三、课堂练习E=1E=1.5.5V Vr =r =0.0.222 2、如图，、如图，R R0.80.8当开关当开关S S断开时电压断开时电压表的读数为表的读数为1.5V1.5V；当开关；当开关S S闭合时电闭合时电压表的读数为压表的读数为1.2V1.2V则该电源的电动则该电源的电动势和内电阻分别为多少势和内电阻分别为多少? ?E、rsRV三、课堂练习三、课堂练习3 3.A.A灯与灯与B B灯电阻相同，当变阻器滑片向下灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是确的是( )( )A A、A A、B
20、B灯都变亮灯都变亮B B、A A、B B灯都变暗灯都变暗C C、A A灯变亮，灯变亮，B B灯变暗灯变暗D D、A A灯变暗，灯变暗，B B灯变亮灯变亮BE、rsRBA三、课堂练习三、课堂练习v4、如图所示，当滑、如图所示，当滑动变阻器的滑动点动变阻器的滑动点P向右移动时，电流向右移动时，电流表、电压表的示数表、电压表的示数将如何变化？将如何变化？E、rR1AVR2R3P三、课堂练习三、课堂练习电流表增大，电压表减小电流表增大，电压表减小0.50.55 5、如图是某电源的路端电压、如图是某电源的路端电压U U随干路电流随干路电流I I的变化图象的变化图象, ,由图象可知由图象可知, ,该电源的
21、电动该电源的电动势为势为 V,V,内阻为内阻为 U/VI/AO1232463 3三、课堂练习三、课堂练习6 6、有两节电池、有两节电池, ,它们的电动势分别为它们的电动势分别为E E1 1和和E E2 2, ,内电阻分别为内电阻分别为r r1 1和和r r2 2. .将它们分别连将它们分别连成闭合电路成闭合电路, ,其外电路的电流其外电路的电流I I和路端电和路端电压压U U的关系如图所示的关系如图所示, ,可以判定可以判定( )( )ABABUIO12A.A.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的外电阻相等两电路的外电阻相等B.EB.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2C.C.图象交点所示状态图象交点所示状态, , 两电路的电阻相等两电路的电阻相等D.ED.E1 1EE2 2,r,r1 1rr2 2三、课堂练习三、课堂练习7 7、如图，、如图，1 1= =2828, ,2 2= =1818, ,当开关当开关处于位置处于位置1 1时时, ,电流表读数电流表读数I I1 1=0.4A;=0.4A;当开关处于位置当开关处于位置2 2时时, ,电流表读数电流表读数I I2 2=0.6A=0.6A. .求电源的求电源的电动势电动势E E和和内电内电阻阻r.r.E = E = 1212V V r = r = 2 2sE、rR1AR212三、课堂练习三、课堂练习
