江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理《2.7闭合电路的规律》教案新人教版选修3-1【基本内容】一、电动势1．电源：能将其它能转换成电能的装置。2．电动势：电动势（E）是电源内非静电力移动单位电荷量从一个极到另一个极所做的功。实质上是表示其它能转化为电能本领的物理量。其中E＝W非/q是E的通式。3．电压：电压U是表示电场力将单位电荷从电路中某一点移到另一点所做的功。实质上是表示电能转化为其他能本领的物理量。U=W电/q是电压的定义式。其中电场力在外电路的做功本领称为“外电压”；电场力在内电路的做功本领称为“内电压”。4．电源电动势的大小：等于电源断路时两电极间的电压。二、闭合电路的欧姆定律5．内容：闭合电路中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。6．表达式：7．实质：闭合电路欧姆定律实质上是电路中能量守恒定律的具体体现：当外电路为纯电阻R时，。8．适用条件：纯电阻电路。三、路端电压9．路端电压：是指外电路两端的电压。10．表达式：U=E-U，=E-Ir11．路端电压与外电阻的关系：（1）函数关系（2）函数图像（如图）（3）图像特征：以（-r，E）为对称中心、以“R=-r”和“U=E”为渐近线的双曲线一支的一部分。U（4）函数特征：U随着R的增大而单调增大。（5）当外电路断开时，U=E，当外电路短路时，U=012．路端电压与电流的关系：（1）函数关系：U=E-Ir（2）函数图像（如图）（3）图线与纵轴截距的意义：电动势。图线与横轴截距的意义外电路短路电流。图像斜率的意义：电源内电阻。四、电源的功率与效率（当外电路是纯电阻电路时）13．电源的总功率：14．电源的输出功率（外电路消耗功率）：15．电源内部消耗功率：16．最大输出功率：17．电源效率表达式：【典例分析】例1．如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数各为1.6V和0.4A，当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势和内阻。【解析】方法一：当S闭合时，、并联接入电路，由闭合回路欧姆定律得：①当S断开时，只有接入电路，得：IUOIUO②由①、②可得：V，方法二：利用U-I图象，如图，由于图线的斜率，由闭合回路欧姆定律=2V。注意：闭合电路欧姆定律的应用计算通常有二种方法：一是充分利用题目的已知条件，结合欧姆定律列方程求解，有时求电流I是关键，I是联系内、外电路的桥梁；二是根据具体问题利用图象法，会带来更多方便。例2．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向上移动时，下列结论正确的是（）A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表和电流表的示数都增大C．电压表的示数减小，电流表的示数增大D．电压表和电流表的示数都减小[解析]（1）电路由两部分串联而成，一部分是，阻值不变，另一部分是由、并联而成。（2）变阻器的滑动头向上移动，使增大，导致整个外电路的电阻增大。则由可知：R增大，I减小。（3）由得U升高，即电压表示数增大。由可知减小；由可知升高；由得增大；由得减小，即电流表示数减小。（4）正确选项为A。注意：在讨论电路中电阻发生变化后引起电流、电压发生变化的问题时，要善于把部分电路和全电路结合起来，注意按部分整体部分的顺序，使得出的每一个结论都有依据，这样才能得出正确的判断。例3．如图所示，，电源的电动势，内阻，为变阻器，问：（1）要使变阻器获得的电功率最大，的值应是多大？这时的功率多大？（2）要使得到最大的电功率，的取值多大？的最大功率多大？这时电源的效率多大？（3）调节的阻值，能否使电源有最大的功率输出？为什么？[解析]（1）把看成是电源内阻的一部分，这样内电阻就是。利用电源输出功率最大的条件（R外=R内），可以求出：当时，有最大的功率：（2）因为是定值电阻，所以流过的电流越大，的功率就越大。当时，电路中有最大电流：有最大功率是：些时电源的效率是：（3）不可能，因为即使，外电路电阻也大于．所以电源不可能有的功率输出。注意：定值电阻的功率的极值一般可根据来求解，为使功率最大，应使流过R的电流达到最大；而可变电阻的功率的极值可根据等效电源法来求解，将可变电阻看成是外电路，其它部分均看成内电路，当内外电路...
