探究闭合电路欧姆定律 【学习目标】 1．掌握表达式。了解电源内部能量的转化过程和生活中的电池。 2．理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式。 3．会用闭合电路欧姆定律进行简单的计算。 【学习重难点】 会用闭合电路欧姆定律进行简单的计算。 【学习过程】 一、知识储备 （一）闭合电路的路端电压和内电压 1．部分电路和闭合电路：通常，把不涉及电源的电路叫做 ，把含有电源的电路叫做 ，也叫做 电路。 2．外电路和内电路： 组成外电路， 是内电路。 3．路端电压和内电压：外电路两端(即电源两极间)的电压称为路端电压，电源内部的电压称为 。 （二）电源的作用———电动势 1．在外电路中，正电荷在电场电源的 极向电源的负极做定向移动，从而形成了电流。要使电路中有持续恒定的电流，就必须保持电源的正、负极间有 。电源的作用就是保持 。 2．电源是把其他形式的能转化为电能的装置。化学电池把化学能转化成电能，发电机把机械能转化为电能。 3．电动势E就是电源内部非所做的功。 表达式：E＝，在国际单位制中，E的单位是 电动势由电源自身特性决定，跟电源的体积和 无关。 （三）闭合电路欧姆定律 1．公式：I＝。 2．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 。 二、合作探究 （一）闭合电路的路端电压和内电压 实验探究1 用多用电表测量路端电压 按如图1所示的电路选择器材，连接电路。 图1 按课本要求测量电压UbC．Ubc′、UaC．分析测得的数据，比较三个电压测量值之间的关系为_____。 答案 Ubc′＜Ubc＜Uac 图2 实验探究2 测电源内部的电压 按如图2所示分别测量电源的内电压和外电压，多次测量，把测量结果记录在事先准备好的表格中，分析内、外电压的大小，说明它们满足怎样的规律？ 答案 在误差允许的范围内，内、外电压之和为一定值。 [要点提炼] 1．在外电路中，电流方向由电源 极流向 极；在内电路中电流方向由 极流向 极。 2．在闭合电路中，内电压与外电压之和 。 （二）路端电压与负载的关系 [问题设计] 图3 1．在如图3所示的电路中， 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？ 答案 外电压分别为7．5 V、8 V、8．75 V。随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大。 2．如图4所示，以电路，路端电压为纵轴，建立路端电压U与电流I的U－I图像，请思考，图线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？纵坐标从零开始时，图线与横轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率的绝对值表示的物理意义又是什么？ 图4 答案 图线与纵轴的交点表示电源的电动势；图线与横轴的交点表示短路电流；图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝|| [要点提炼] 1．路端电压随着外电阻的增大而 ，随着外电阻的减小而 ，但不呈线性变化。 外电路断开时，路端电压等于 ；外电路短路时，电路中的电流I＝(表达式)。 2．路端电压与电流的关系式为U＝E－Ir，其图像如图5所示。 图5 （1）在图像中U轴截距表示 ，I轴截距等于 。 （2）直线 等于电源的内阻，即内阻r＝||。 三、典例分析 （一）对电动势的理解 例1 关于电动势E的说法中正确的是( ) A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关 C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同 解析 本题考查了电动势关键要正确地理解电动势。电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。电动势和电压尽管单位相同， ... ...
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