12.2-1闭合电路的欧姆定律 学案 （word版含答案）

第十二章 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．理解闭合电路的欧姆定律，通过探究电源两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。 6．了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。 【课前预习】 一、电动势 1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。 2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。 3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 4．电动势 (1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。 (2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。(在数值上等于非静电力把1C的正电荷从负极移到正极所做的功) (3)定义式：E＝。(使用时注意与电场强度E的区别) (4)单位：伏(特)，符号是V。 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．部分电路欧姆定律：I＝ 2．内电阻：电源内电路中的电阻 3．闭合电路的欧姆定律 (1)推导 ①时间t内，电源输出的电能：W＝Eq＝EIt ②时间t内，外电路R转化的内能：Q外＝I2Rt ③时间t内，内电路r转化的内能：Q内＝I2rt ④非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即：W＝Q外＋Q内 EIt＝I2Rt＋I2rt 化简： E＝IR＋Ir I＝ (2)内容：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)表达式：I＝ (外电路电阻R为纯电阻) (3)常见的变形公式：E＝U外＋U内 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。 2．路端电压：外电路的电势降落。 3．路端电压与电流的关系：U＝E－Ir (1)电源的U?I图像 ①解析式：U＝－rI＋E ②斜率：∣k∣＝＝r (2)分析： ①外电阻R减小→I增大→U内(Ir) 增大→U减小； ②外电路断路(R∞)→I＝0→U内(Ir)＝0→U＝E，(图像纵截距表示电源电动势E) ③外电路短路(R＝0) →I＝→U内(Ir)＝E→U＝0，(图像横截距表示短路电流I短) ▲判一判 (1)非静电力做功，可以使正电荷在电源内部由负极移动到正极。 (√) (2)电动势越大，闭合电路的电流就越大。 (×) (3)电源的内阻越大，闭合电路的电流就越小。 (×) (4)电源一定时，负载电阻越大，电流越小。 (√) (5)电源发生短路时，电流为无穷大。 (×) (6)外电路断路时，电源两端的电压就是电源电动势。 (×) 【学习过程】 任务一：对电动势的理解 [例1]铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A。试求两个电路都工作20 s时间，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本领更大？ [解析]　对铅蓄电池电路，20 s内通过的电荷量 q1＝I1t＝2 C 对干电池电路，20 s内通过的电荷量 q2＝I2t＝4 C 由电动势定义式E＝得，电源消耗的化学能分别为 W1＝q1E1＝4 J， W2＝q2E2＝6 J， 因E1>E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大。 [答案]　4 J　6 J　铅蓄电池 [变式训练1-1]以下有关电动势的说法正确的是(　　) A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B．电动势为2 V，其表示电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的其他能量转变为电能 C．非静电力做的功越多，电动势就越大 D．电动势就是电势差，也叫电压，单位是V ▲反思总结 1．电动势与电压的对比 物理量 电动势E 电压U 物理意义 非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质 表示电 ... ...