广东省惠州市高中物理第二章电路第三节研究闭合电路第一课时导学案无答案粤教版选修3_1.doc

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1、课 前先学案第三节 研究闭合电路（第1课时）一、 学习目标1. 了解电源在电路中的作用，理解电源的电动势和内阻概念2. 理解闭合电路的欧姆定律，能计算相关电路问题3. 理解路端电压跟负载的关系二、 重点难点1. 利用闭合电路欧姆定律计算相关电路问题自主学习电源1. (1) 在金属导体中电流的形成是因为有 的定向移动，在外电路中电流的方向是从电源的 极流向电源的 极；(2) 电源概念：能把电子从 极搬运到 极的装置；电源的作用是使导体中形成电场，保持导体两端维持一定的_ _；从能的转化角度看，电源是通过非静电 力做功把其他形式的能转化为电 势能的装置。电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个

2、电阻叫电源的内 阻。电动势2. (1) 物理学中用电动势来表示电源内移动电荷时非静电力做功的本领；(2) 电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功；(3) 如果移送电荷q 时非静电力所做的功为W，那么电动势E= ，单位是伏 特。闭合电路的欧姆定律3. (1) 如右图所示，闭合电路由内外电路构成；(2) 闭合电路中电源电动势E和外电压U外、内电压U内三者之间的关系： ；(3) 闭合电路欧姆定律：内容：闭合电路的电流， 跟电源的电动势成_，跟内、外电路的电阻之和成_，公式： 。路端电压与负载的关系4. (1) 根据U=E-Ir、I=可知：当R_时，U增大，当R_时

3、，U减小；(2) 当外电路断开时，R=，I=_，U=_，即断路时的路端电压 电源电动势；当外电路短路时，R=0，I=_，U=_。路端电压与电流的关系图像5. 由U=E-Ir可知，U-I图像是一条向下倾斜的直线，如图，说出：(1) 图线与纵轴截距的意义：_；(2) 图线与横轴截距的意义：_；(3) 图像斜率的意义：_。【要点透析】知识点一 对电源电动势的理解问题1：如图，若外电路两端的电势降落，即电势差为U外；内电路中的电势降落，即电势差为U内；电源电动势为E；当电键闭合后，电路中的电流为I，通电时间为t。试回答下列问题：（1）在t时间内，外电路中静电力做的功W外为多少？（2）在t时间内，内电路

4、中静电力做的功W内为多少？（3）电池化学反应层在t时间内，非静电力做的功W非为多少？（4）静电力做的功等于消耗的电能，非静电力做的功等于转化的电能，根据能量守恒你能得到什么？知识点二 闭合电路的欧姆定律问题2：在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B当外电路断开时，路端电压等于零C当外电路短路时，电路中的电流趋近于D当外电阻增大时，路端电压也增大知识点三 路端电压与负载的关系问题3：如图所示，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5，电阻R1=R2，当合上电键S1时，通过电源的电流为1A。求：电键S1、S2都合上时通过电源的总电流和电源两

5、端的电压。知识点四 路端电压与电流的关系图像问题4：如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是( )A电动势E1=E2，短路电流I1I2B电动势E1=E2，内阻r1r2C电动势E1E2，内阻r1r2D当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大课 堂检测案第三节 研究闭合电路（第1课时）1. 关于电源的电动势说法正确的是（ ）A电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量B电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量C电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关D电动势有方向，因此电动势是矢量2. 一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上

6、8的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（ ）AE=2.4V，r=1 BE=3V， r=2CE=2.4V， r=2 DE=3V， r=13. 有两节电池，它们的电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2，将它们分别连成闭合电路，其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示，可以判定（ ）UI012A图像交点所示状态，两电路的外电阻相等BE1E2，r1r2C图像交点所示状态，两电路的电阻相等DE1E2，r1r2 4. 如图所示电路，电源电动势E=4V，内阻不计，电阻R1=1，R2=3，R3=6，R4=2，K接通时，a、b两点电压Uab的值为 （ ）A1.5V B2

7、V C3V D1V5. 右图中，R1=14欧，R2=9欧，当开关S切换到位置1时，电流表的读数为I1=0.2A；当开关S切换到位置2时，电流表的读数为I2=0.3A，求电源的电动势E和内阻r。课 后拓展案第三节 研究闭合电路（第1课时）1. 下列关于电源的说法，正确的是（ ）A电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。B电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大2. 如下图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V。则外电阻R

8、与电源内电阻r之比为（ ）A53 B35 C23 D32 R1R23. （选做）如图所示电路中，R3=4，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，由于某一电阻断路，使电流表读数为0.8A，而电压表读数为3.2V，（图中电表均视为理想电表），问：(1) 哪一只电阻断路；(2) 求电阻R1和R2的阻值；(3) 电源电动势和内电阻。4. 推导：根据电流的表达式：，推导出电流的微观表达式：。已知，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。第三节 研究闭合电路（第1课时）答案自主学习1. （1） 自由电子 正 负（2） 正

9、 负 电势差 非静电力 电 内电阻2. （1） 非静电力（2） 正 负 （3），伏特3. （2）（3）正比 反比 4. （1）减少 增大（2） 0 E 等于 05. （1）代表电源的电动势E（2）代表短路电流（3）代表电源的内阻r问题一：（1） （2）（3） （4）问题二：AD问题三：【解析】：要求通过电源的电流，还需要知道外电路的总电阻。当S1合上时根据闭合电路欧姆定律有： 得： 当S1、S2都合上时有：路端电压U外=E-Ir=0.75V问题四：AD课堂检测案1、 AB2、 B3、 AB4、 B5、 解：根据闭合电路欧姆定律可列出方程： E=I1R1+I1r E=I2R2+I2r消去E，得到r=（I1R1- I2R2）/（I1- I2）=1将r带入上面任意一式可得：E=3v课后拓展案1 BD2 D34推导：ABCDqqq推导过程如下：如图所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于可得：8