《高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第7 7节闭合电路的欧姆定律节闭合电路的欧姆定律自主学习自主学习课堂探究课堂探究课堂达标课堂达标自主学习自主学习学习目标学习目标1.1.知道闭合电路知道闭合电路( (全电路全电路) )的构成的构成, ,能识别闭合电路中的内电路、外电路、内能识别闭合电路中的内电路、外电路、内电阻、外电阻、内电压、路端电压电阻、外电阻、内电压、路端电压( (外电压外电压) )。2.2.掌握闭合电路欧姆定律。掌握闭合电路欧姆定律。3.3.知道路端电压和内电压之和等于电源的电动势。知道路端电压和内电压之和等于电源的电动势。4.4.理解路端电压与电流的关系理解路端电压与电流的关系, ,知道断路时的路端电压值等于电源电
2、动势。知道断路时的路端电压值等于电源电动势。教材提炼教材提炼一、闭合电路一、闭合电路闭合电路闭合电路1.1.闭合电路闭合电路: :用导线把电源、用电器连成一个用导线把电源、用电器连成一个 。2.2.外电路外电路: :电源外部的电路电源外部的电路, ,即用电器、导线组成外电路。在外电路中即用电器、导线组成外电路。在外电路中, ,电电流的方向为从电源的流的方向为从电源的 流向流向 , ,沿电流方向电势沿电流方向电势 。正极正极负极负极降低降低3.3.内电路内电路: :电源内部的电路。在内电路中电源内部的电路。在内电路中, ,电流的方向为从电源的电流的方向为从电源的 流流向向 , ,沿电流方向电势沿
3、电流方向电势 。负极负极正极正极升高升高二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律1.1.内容内容: :闭合电路的电流跟电源的电动势成闭合电路的电流跟电源的电动势成 , ,跟内、外电路的电跟内、外电路的电阻之和成阻之和成 。正比正比反比反比2.2.公式公式: :I=I= 。3.3.适用条件适用条件: :适用于外电路为适用于外电路为 的电路。的电路。纯电阻纯电阻4.4.电动势与内外电路电势降落的关系电动势与内外电路电势降落的关系: :电动势等于电动势等于 电势降落电势降落之和之和, ,即即E=UE=U外外+U+U内内。内外电路内外电路三、路端电压与负载的关系三、路端电压与负载的关系1.1.路端电压
4、路端电压(1)(1)定义定义: :外电路上总的外电路上总的 , ,其大小为其大小为U=IRU=IR。电势降落电势降落(2)(2)表达式表达式:U=E-Ir:U=E-Ir。2.2.路端电压与负载的关系路端电压与负载的关系(1)(1)当外电阻当外电阻R R增大时增大时, ,电流电流I I减小减小, ,则则U U内内=Ir=Ir减小减小, ,路端电压路端电压U U 。(2)(2)当外电阻当外电阻R R减小时减小时, ,路端电压路端电压U U 。增大增大减小减小(3)(3)特例特例: :当外电路断路时当外电路断路时, ,则则U=U= 。当电源两端短路时。当电源两端短路时, ,外电阻外电阻R=0,R=0
5、,则则I=I= ,U=,U= 。E E0 0自我反馈自我反馈1.1.关于电动势关于电动势, ,下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ( ) )A.A.电动势越大的电源电动势越大的电源, ,将其他形式的能转化为电能的本领越大将其他形式的能转化为电能的本领越大B.B.电源两极间的电压就是电源电动势电源两极间的电压就是电源电动势C.C.电源电动势的数值等于内、外电压之和电源电动势的数值等于内、外电压之和D.D.电源电动势与外电路的组成无关电源电动势与外电路的组成无关B B解析解析: :电动势越大的电源电动势越大的电源, ,将其他形式的能转化为电能的本领越大将其他形式的能转化为电能的本领越大, ,选
6、项选项A A正确正确; ;当外电路断开时当外电路断开时, ,电源两极间的电压大小等于电源电动势电源两极间的电压大小等于电源电动势, ,选项选项B B错错误误; ;电源电动势的数值等于内、外电压之和电源电动势的数值等于内、外电压之和, ,选项选项C C正确正确; ;电源电动势与外电源电动势与外电路的组成无关电路的组成无关, ,选项选项D D正确。正确。2.2.如图所示如图所示, ,电源内阻为电源内阻为r,r,定值电阻定值电阻R R0 0=r,=r,可变电阻可变电阻R R的最大阻值为的最大阻值为2r.2r.当可变当可变电阻的滑片向右移动时电阻的滑片向右移动时( ( ) )A.A.路端电压由大变小路
7、端电压由大变小B.B.电阻电阻R R0 0两端的电压变大两端的电压变大C.C.电源的内电压由大变小电源的内电压由大变小D.D.电源的总功率由小变大电源的总功率由小变大C C3.3.在如图所示的电路中在如图所示的电路中, ,已知电源的电动势已知电源的电动势E E为为6.0 V,6.0 V,内电阻内电阻r r为为1.0 ,1.0 ,外电外电路的电阻路的电阻R R为为2.0 2.0 。闭合开关。闭合开关S S后后, ,电路中的电流电路中的电流I I为为( ( ) )A.6.0 AA.6.0 AB.4.0 AB.4.0 AC.3.0 AC.3.0 AD.2.0 AD.2.0 AD D4.4.如图所示的
8、电路如图所示的电路, ,闭合开关闭合开关S,S,灯泡灯泡L L正常发光。移动滑动变阻器的滑片使其正常发光。移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值增大接入电路的阻值增大, ,灯泡灯泡L L将将( ( ) )A.A.变亮变亮B.B.变暗变暗C.C.亮度不变亮度不变D.D.变亮、亮度不变均有可能变亮、亮度不变均有可能B B解析解析: :灯泡与滑动变阻器串联后接在电源两端灯泡与滑动变阻器串联后接在电源两端, ,若滑动变阻器的滑片使其若滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值增大接入电路的阻值增大, ,根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律, ,电流一定减小电流一定减小; ;根据公式根据公式P=IP=I2
9、2R,R,灯泡的发热功率一定减小灯泡的发热功率一定减小, ,故灯泡变暗故灯泡变暗,B,B正确。正确。5.5.如图所示如图所示, ,直线直线A A为电源为电源a a的路端电压与电流的关系图线的路端电压与电流的关系图线, ,直线直线B B为电源为电源b b的的路端电压与电流的关系图线路端电压与电流的关系图线, ,直线直线C C为一个电阻为一个电阻R R两端电压与电流的关系图两端电压与电流的关系图线线. .将这个电阻分别接到将这个电阻分别接到a,ba,b两电源上两电源上, ,那么那么( ( ) )A.RA.R接到接到b b电源上时电源的效率较低电源上时电源的效率较低B.RB.R接到接到b b电源上时
10、电源的输出功率较大电源上时电源的输出功率较大C.RC.R接到接到a a电源上时电源的输出功率较大电源上时电源的输出功率较大, ,但电源效率较低但电源效率较低D.RD.R接到接到a a电源上时电阻的发热功率较大电源上时电阻的发热功率较大, ,电源效率也较高电源效率也较高C C课堂探究课堂探究要点突破要点突破【例例1 1】 “神舟七号神舟七号”飞船的发射、回收成功飞船的发射、回收成功, ,标志着我国载人航空航天标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平。飞船在太空飞行时用太阳能电池供电技术达到了世界先进水平。飞船在太空飞行时用太阳能电池供电, ,太阳能太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板开路电
11、压是电池由许多片电池板组成。某电池板开路电压是800 mV,800 mV,短路电流为短路电流为40 40 mA,mA,若将该电池板与阻值为若将该电池板与阻值为20 20 的电阻器连成一闭合电路的电阻器连成一闭合电路, ,则它的路端电则它的路端电压是压是( ( ) )A.0.10 VA.0.10 VB.0.20 VB.0.20 VC.0.30 VC.0.30 VD.0.40 VD.0.40 V要点一要点一闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律D D误区警示误区警示针对训练针对训练1:1:一电池具有一定的内阻一电池具有一定的内阻, ,经测量其断路时的电压为经测量其断路时的电压为1 V,1 V,如果用
12、导如果用导线将其短路线将其短路, ,经测量电流为经测量电流为0.05 A.0.05 A.如果将该电池与一定值电阻如果将该电池与一定值电阻R R串联在一起串联在一起, ,已知已知R=20 ,R=20 ,则电池的内阻所分得的电压为则电池的内阻所分得的电压为( ( ) )A.0.4 VA.0.4 VB.0.5 VB.0.5 VC.1 V C.1 V D.0.8 VD.0.8 VB B要点二要点二 【例例2 2】 如图所示为闭合电路中两个不同电源的如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-IU-I图象图象, ,则下列说法中正确则下列说法中正确的是的是( ( ) )A.A.电动势电动势E E1 1EE2 2
13、, ,短路电流短路电流I I1 1II2 2B.B.电动势电动势E E1 1=E=E2 2, ,内阻内阻r r1 1rr2 2C.C.电动势电动势E E1 1EE2 2, ,内阻内阻r r1 1rr2 2D.D.当两电源的工作电流变化量相同时当两电源的工作电流变化量相同时, ,电源电源2 2的路端电压变化较大的路端电压变化较大电源电源U-IU-I图象的理解和应用图象的理解和应用D D规律方法规律方法U-IU-I图象及应用图象及应用涉及图象的问题涉及图象的问题, ,往往考查图象正、负值的物理意义往往考查图象正、负值的物理意义, ,考查纵、横坐标的物考查纵、横坐标的物理意义理意义, ,考查斜率的物
14、理意义等。考查斜率的物理意义等。针对训练针对训练2:2:如图所示如图所示, ,甲、乙为两个独立电源甲、乙为两个独立电源( (外电路为纯电阻外电路为纯电阻) )的路端电压的路端电压与通过它们的电流与通过它们的电流I I的关系图线的关系图线, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.C.路端电压都为路端电压都为U U0 0时时, ,电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻D.D.电流都是电流都是I I0 0时时, ,两电源的
15、内电压相等两电源的内电压相等A A解析解析: :图线与图线与U U轴交点的坐标值表示电动势的大小轴交点的坐标值表示电动势的大小, ,由图线可知由图线可知, ,甲与甲与U U轴交轴交点的坐标值比乙的大点的坐标值比乙的大, ,表明甲的电动势大于乙的电动势表明甲的电动势大于乙的电动势, ,故故A A正确正确; ;图线的图线的斜率的绝对值表示电源内阻斜率的绝对值表示电源内阻( (电动势与短路电流的比值电动势与短路电流的比值),),图线甲的斜率绝图线甲的斜率绝对值大于图线乙的斜率绝对值对值大于图线乙的斜率绝对值, ,表明甲的内阻大于乙的内阻表明甲的内阻大于乙的内阻, ,故故B B错误错误; ;甲、甲、乙
16、两图线的交点坐标为乙两图线的交点坐标为(I(I0 0,U,U0 0),),外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等, ,故故C C错误错误; ;电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积, ,即即U U内内=Ir,=Ir,因为甲的内阻比乙的内阻大因为甲的内阻比乙的内阻大, ,所以当电流都为所以当电流都为I I0 0时时, ,甲电源的内电压较大甲电源的内电压较大, ,故故D D错误。错误。要点要点三三 【例例3 3】 ( (20182018浙江杭州选考模拟浙江杭州选考模拟) )如图如图1 1所示所示, ,电路中的电
17、源电动势为电路中的电源电动势为E,E,内内阻为阻为r r。其中。其中L L1 1,L,L2 2和和L L3 3为小灯泡为小灯泡,V,V1 1和和V V2 2为电压表为电压表,R,R为光敏电阻为光敏电阻, ,其不同光照下其不同光照下( (光照强度单位为坎德拉光照强度单位为坎德拉,cd),cd)的伏安特性曲线如图的伏安特性曲线如图2 2所示。闭合开关所示。闭合开关S,S,当照在当照在光敏电阻光照增强时光敏电阻光照增强时, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.小灯泡小灯泡L L1 1,L,L3 3变亮变亮,L,L2 2变暗变暗B.B.小灯泡小灯泡L L3 3变暗变暗,L,L1 1
18、,L,L2 2变亮变亮C.C.电压表电压表V V1 1示数变化量比电压表示数变化量比电压表V V2 2小小D.D.电压表电压表V V2 2示数变小示数变小路端电压和负载的关系路端电压和负载的关系B B解析解析: :由由I-UI-U图线可知图线可知, ,当光照变强时当光照变强时, ,光敏电阻阻值减小光敏电阻阻值减小, ,总电阻减小。总总电阻减小。总电流增大电流增大, ,路端电压路端电压U U减小。干路电流增大减小。干路电流增大, ,则则L L2 2变亮变亮,V,V2 2读数变大读数变大; ;与光敏与光敏电阻串联的小灯泡电阻串联的小灯泡L L1 1电流增大电流增大, ,变亮。与光敏电阻并联的灯泡变
19、亮。与光敏电阻并联的灯泡L L3 3电压电压U U3 3=U-=U-U U2 2减小减小,L,L3 3变暗。路端电压变暗。路端电压U=UU=U1 1+U+U2 2减小减小, ,故故U U1 1的变化量大于的变化量大于U U2 2的变化量。故的变化量。故B B正确正确,A,C,D,A,C,D错误。错误。方法总结方法总结(1)(1)当负载变化时路端电压也变化当负载变化时路端电压也变化, ,一定要弄清外电路中各负载的串、并联一定要弄清外电路中各负载的串、并联情况情况, ,算出外电路的总阻值。算出外电路的总阻值。(2)(2)电源的电动势和内阻可由闭合电路的欧姆定律列方程或方程组求解。电源的电动势和内阻
20、可由闭合电路的欧姆定律列方程或方程组求解。针对训练针对训练3:3:在如图所示的电路中在如图所示的电路中, ,闭合开关闭合开关S S后后,a,b,c,a,b,c三盏灯均能发光三盏灯均能发光, ,电源电源电动势为电动势为E,E,内阻为内阻为r r。现将变阻器。现将变阻器R R的滑片稍向上滑动一些的滑片稍向上滑动一些, ,则则( ( ) )A.bA.b灯和灯和c c灯变暗灯变暗,a,a灯变亮灯变亮B.aB.a灯和灯和c c灯变亮灯变亮,b,b灯变暗灯变暗C.aC.a灯和灯和c c灯变暗灯变暗,b,b灯变亮灯变亮D.aD.a灯和灯和b b灯变暗灯变暗,c,c灯变亮灯变亮B B解析解析: :R R的滑片
21、稍向上滑动时的滑片稍向上滑动时, ,变阻器变阻器R R接入电路的电阻变小接入电路的电阻变小, ,外电路总电阻外电路总电阻变小变小, ,根据闭合电路欧姆定律知根据闭合电路欧姆定律知, ,干路电流干路电流I I增大增大,a,a灯变亮。灯变亮。b b的电压的电压U Ub b=E-=E-I(r+RI(r+Ra a) )减小减小,b,b灯变暗。通过灯变暗。通过c c灯的电流灯的电流I Ic c=I-I=I-Ib b,I,I增大增大,I,Ib b减小减小, ,则则I Ic c增大增大, , c c灯变亮灯变亮, ,故故B B正确。正确。教材探究教材探究1.1.教材教材P P6161“说一说说一说”中中,
22、,如何解释这种现象如何解释这种现象? ?答案答案: :家庭电路的用电器都是并联的家庭电路的用电器都是并联的, ,当傍晚用电多的时候或插上电炉、当傍晚用电多的时候或插上电炉、电暖气等功率大的电器时电暖气等功率大的电器时, ,负载增多负载增多, ,外电阻外电阻R R减小减小, ,干路中电流增加干路中电流增加, ,输输电线路上的电压增加电线路上的电压增加, ,用电器两端的电压变小用电器两端的电压变小, ,灯光变暗。灯光变暗。2.2.教材教材P P6262“思考与讨论思考与讨论”中中, ,若纵轴若纵轴U U不从零开始取值不从零开始取值, ,如何确定电源的电动势如何确定电源的电动势和内电阻和内电阻? ?
23、答案答案: :若纵轴若纵轴U U不从零开始取值不从零开始取值, ,图线与纵轴的交点仍表示电源的电动势图线与纵轴的交点仍表示电源的电动势, ,图线斜率的绝对值仍表示电源的内阻图线斜率的绝对值仍表示电源的内阻, ,但但I I轴上的截距不表示短路电流。轴上的截距不表示短路电流。课堂达标课堂达标1.1.电动势为电动势为3 V3 V的电池的电池, ,在电路中输出在电路中输出3 A3 A的电流的电流, ,由此可知由此可知( ( ) )A.A.内、外电阻相差内、外电阻相差1 1 B.B.内、外电阻之和为内、外电阻之和为1 1 C.C.外电阻为外电阻为1 1 D.D.内电阻为内电阻为1 1 B B2.2.如图
24、所示如图所示, ,一只玩具电动机用一节干电池供电一只玩具电动机用一节干电池供电, ,闭合开关闭合开关S S后后, ,发现电动机发现电动机转速较慢转速较慢, ,经检测经检测, ,电动机性能完好电动机性能完好; ;用电压表测用电压表测a a与与b b间电压间电压, ,只有只有0.6 V;0.6 V;断断开开关开开关S,S,测得测得a a与与b b间电压接近间电压接近1.5 V,1.5 V,电动机转速较慢的原因是电动机转速较慢的原因是( ( ) )A.A.开关开关S S接触不良接触不良 B.B.电动机接线接触不良电动机接线接触不良C.C.电动机两端接线短路电动机两端接线短路D.D.电池过旧电池过旧,
25、 ,内阻过大内阻过大D D解析解析: :若开关若开关S S接触不良、电动机接线接触不良接触不良、电动机接线接触不良, ,会使电路中电流较小会使电路中电流较小,a,b,a,b间电压较大间电压较大, ,电动机两端接线短路时电动机两端接线短路时, ,电动机不会旋转电动机不会旋转, ,而不是转得慢而不是转得慢, ,电电动机转得慢的原因是电流较小动机转得慢的原因是电流较小, ,由于由于a,ba,b间电压也较小间电压也较小, ,说明内电压偏大说明内电压偏大, ,即电池过旧即电池过旧, ,内阻过大内阻过大, ,选项选项D D正确。正确。C C4.(4.(20182018浙江宁波六校期末浙江宁波六校期末) )如图所示如图所示, ,直线直线OACOAC为某一直流电源的总功率为某一直流电源的总功率P P总总随电流随电流I I变化的图线变化的图线, ,抛物线抛物线OBCOBC为该电源内部热功率为该电源内部热功率P Pr r随电流随电流I I变化的图线变化的图线, ,则根据图线可知下列说法正确的是则根据图线可知下列说法正确的是( ( ) )A.A.电源电动势为电源电动势为6 V6 VB.B.电源内阻为电源内阻为1.5 1.5 C.C.当电路中电流为当电路中电流为1 A1 A时时, ,外电路的电阻为外电路的电阻为1 1 D.D.在在OCOC过程中过程中, ,电源输出功率一直增大电源输出功率一直增大B B
