12.2 闭合电路的欧姆定律--高中物理必修三素养提升学案

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修三素养提升学案 第12章 电能 能量守恒定律 第2节　闭合电路的欧姆定律 【学习目标】 1.知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置,知道电动势的定义式。 2.经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程,理解内外电路的能量转化,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。 3.理解闭合电路欧姆定律,通过探究路端电压与电流的关系,体会图像法在研究物理问题中的作用。 4.能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。 5.知道欧姆表测量电阻的原理。 【自主预习】 一、电动势 [填空] 1.电源是通过　　　　力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 2.电动势在数值上等于　　　　把1 C的正电荷在电源内部从　　　　极移送到　　　　极所做的功;电动势E表示为E=　　　　;单位是　　　　,符号是　　　　;电动势由电源中　　　　决定,跟电源的体积无关,也跟外电阻无关。 3.电源内部也有电阻,这个电阻叫作电源的　　　　。 二、闭合电路欧姆定律 1.内容: 2.闭合电路欧姆定律的表达形式: (1) (2) 三、路端电压与负载的关系 【答案】 一、1.非静电 2.非静电力　负　正　 　伏特　V　非静电力的性质 3.内阻 二、1.闭合电路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。 2.①I= 　②E=IR+Ir　E=U外+U内 三、U=E-Ir=E-r 【课堂探究】 我们知道,流过某一电阻的电流与加在电阻上的电压成正比,与阻值成反比,这是部分电路的欧姆定律。但是,只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路,电路中才有电流。那么闭合电路中电流的大小与那些因素有关呢 这节课我们来研究这个问题。 [实验展示]演示课本中演示实验,两个电路中电池、灯泡规格都相同。观察闭合开关后两电路中灯泡的亮度。并联电路中灯泡的亮度明显比单独一个灯泡暗。如何解释这一现象呢 (一)电动势 [情境设问]在电源外部正电荷应该怎样移动,为什么 能量如何变化 为了维持导体两端恒定的电势差需要在电源内部不断地把从电源正极通过外电路流向电源负极的正电荷从负极不断地移回到正极,这个过程受到哪些力 分别做什么功 能量如何转化 电动势: 1.定义: 2.定义式: 3.单位: 4.物理意义: 5.电动势由　　　　决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。 (二)闭合电路欧姆定律及其能量分析 [讨论] 1.若外电路中的用电器都是纯电阻R,在时间t内外电路中有多少电能转化为内能 2.内电路也有电阻r,当电流通过内电路时,也有一部分电能转化为内能,是多少 3.电流流经电源时,在时间t内非静电力做多少功 4.以上各能量之间有什么关系 结论: 闭合电路欧姆定律: (三)路端电压与负载的关系 [思考与讨论]实验观察电压表、电流表的示数变化,记录电压表、电流表的示数并作图分析。 (1)图像: (2)两种特殊情况: 短路: 断路: (3)结论:路端电压U随R的增大而　　　　　,随R的减小而　　　　。 【答案】(一) [情境设问]正极向负极移动　静电力作用　电能转化为其他形式的能　 非静电力　非静电力做功　其他形式能转化为电能 1.定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 2.定义式:E= 3.单位:V　1 V=1 J/C 4.物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。 5.非静电力的性质 (二)1.Q外=I2Rt 2.Q内=I2rt 3.W=Eq=EIt 4.W=Q外+Q内 结论:EIt=I2Rt+I2rt 闭合电路欧姆定律: E=IR+Ir 即:I= E=U外+U内 (三)1. 2.①R↓→I↑→U内↑→U外↓当R=0,I=,U内=E,U外=0 ②R↑→I↓→U内↓→U外↑当R→∞,I=0,U内=0,U外=E 3.增大　减小 【典例分析】 【例题1】(多选)铅蓄电池的电动势为2 V,这表示(　　) A.电路中每通过1 C的电量,电源把2 J的化学能转变为电能 B.铅蓄电池不接入电路时两极间的电压为2 V C.铅蓄电池在1 s内将 ... ...