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高中物理 第二章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律教学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教学案

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第 7 节 闭合电路的欧姆定律一、闭合电路欧姆定律1.闭合电路的组成及电流流向2.闭合电路中的能量转化如图 271 所示,电路中电流为 I,在时间 t 内,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 EIt=I 2 Rt + I 2 rt 。图 2713.闭合电路欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系1.闭合电路欧姆定律的表达式为 I=,此式仅适用于纯电阻电路,其中 R 和 r 分别指外电阻和内电阻。2.闭合电路内、外电压的关系为 E=U 内+U 外=Ir+U 外,由此式可知,当电流发生变化时,路端电压随着变化。3.当外电路断开时,路端电压等于电动势,当外电路短路时,路端电压为零。图 2721.路端电压与电流的关系(1)公式:U=E - Ir 。(2)UI 图像:如图 272 所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。2.路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻 R 增大时,电流 I 减小,外电压 U 增大,当 R 增大到无限大(断路)时,I=0,U=E,即断路时的路端电压等于电源电动势。(2)外电阻 R 减小时,电流 I 增大,路端电压 U 减小,当 R 减小到零时,I=,U=0。1.自主思考——判一判(1)如图 273 甲所示,电压表测量的是外电压,电压表的示数小于电动势。(√)图 273(2)如图乙所示,电压表测量的是内电压,电压表的示数小于电动势。(×)(3)外电阻变化可以引起内电压的变化,从而引起内电阻的变化。(×)(4)外电路的电阻越大,路端电压就越大。(√)(5)路端电压增大时,电源的输出功率一定变大。(×)(6)电源断路时,电流为零,所以路端电压也为零。(×)2.合作探究——议一议(1)假如用发电机直接给教室内的电灯供电,电灯两端的电压等于发电机的电动势吗?提示:不等于。因为发电机内部有电阻,有电势降落。发电机内部电压与电灯两端电压之和才等于电动势。(2)在实验课上,小红同学用电压表去测量 1 节新干电池的电动势约为 1.5 V,1 节旧电池的电动势约为 1.45 V,现在她把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W”的小灯泡两端,结果发现小灯泡不发光,检查电路的连接,各处均无故障。电池虽然旧了,但电动势并没有减小多少,那么小灯泡为什么不亮呢?提示:电池变旧后,电动势并不明显减小,但内阻明显变大,因而使电路中的电流很小,导致小灯泡不亮。路端电压与负载的关系1.外电阻的两类变化引起的相应变化(1)说明:电源的电动势等于电源没有接入电路...

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