【21世纪原创】2017年秋高中物理人教选修3-1同步学案：2.7闭合电路的欧姆定律

21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台 7　闭合电路的欧姆定律 【学习目标】 1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和. 2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算. 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系． 【知识探究】 一、闭合电路的欧姆定律 [导学探究]　如图1为闭合电路的组成． 图1 (1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？ (2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？内外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？21教育网 (3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？ 　 　 　 [知识梳理] 1．内、外电路中的电势变化 外电路中电流由电源_____流向_ _____，沿电流方向电势_____，内电路中电流由电源_____流向_____，沿电流方向电势_____．21cnjy.com 2．闭合电路中的能量转化 如图2所示，电路中电流为I，在时间t内，_____等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝_____.21·世纪*教育网 图2 3．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成_____，跟内、外电路的_____成反比． (2)公式：I＝_____(适用于纯电阻电路) (3)其他两种表达形式 E＝U外＋_____(适用于任意电路) E＝IR＋_____(适用于纯电阻电路) [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)电动势越大，闭合电路的电流越大．(　　) (2)电源电动势和内阻一定时，外电阻越大，电流越小．(　　) (3)E＝U＋Ir适用于任何电路．(　　) (4)某电源电动势为10 V，内阻为2 Ω，外接一线圈电阻为8 Ω的电动机，则电路中的电流为1 A．(　　)2-1-c-n-j-y 二、路端电压与负载的关系 [导学探究]　(1)在如图3所示的电路中， 电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、7 Ω时所对应的路端电压．通过数据计算，你发现了怎样的规律？ 图3 (2)如图4所示，以电路中的电流为横轴，路 端电压为纵轴，建立路端电压U与电流I的U－I图象，图线与纵轴的交点、与横轴交点(纵坐标从零开始)、斜率的绝对值的物理意义各是什么？【出处：21教育名师】 图4 　 　 [知识梳理] 1．路端电压与负载的关系 (1)路端电压的表达式：U＝_____. (2)路端电压随外电阻的变化规律①当外电阻R增大时，由I＝可知电流I_____，路端电压U＝E－Ir_____.21世纪教育网版权所有 ②当外电阻R减小时，由I＝可知电流I_____，路端电压U＝E－Ir_____. ③两种特殊情况：当外电路断 开时，电流I变为_____，U＝_____.即断路时的路端电压等于_____．当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝.【版权所有：21教育】 2.路端电压与电流的关系图象(图5) (1)U轴截距表示_____，纵坐标从零开始时，I轴截距等于_____． 图5 (2)直线_____等于电源的内阻，即内阻r＝_____. [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(　　) (2)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(　　) (3)外电路短路时，电路中的电流无穷大．(　　) (4)在U－I图象中，无论纵坐标是否从零开始，I轴截距都等于短路电流．(　　) 【题型探究】 一、闭合电路欧姆定律的应用 闭合电路欧姆定律的几种表达形式 (1)电流形式：I＝，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比． (2)电压形式：E＝Ir＋IR或E＝U内＋U外，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和． (3)能量形式：qE＝qU外＋qU内，是能量转化本质的显现． (4)功率形式：IE＝IU外＋IU内或IE＝IU外＋I2r. 说明：I＝或E＝IR＋Ir只适用于外 电路是纯电阻的闭合电路；E＝U外＋U内或U外＝E－Ir，既适合于外电路为纯电阻的电路，也适合于非纯电阻电路． 例1　在图6所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω ... ...