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高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求:

(1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量;

(2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。

【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -?

【解析】

【分析】

【详解】

(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为

34

A 0.8A 14

E I r R =

==++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=???=?==

(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为

51 3.210C 2

Q Q -==?'

2.如图所示电路,电源电动势为1.5V ,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压.

【答案】1A ; 1.38V

【解析】

【分析】

【详解】

闭合开关S后,由闭合电路欧姆定律得:

电路中的电流I为:I==A=1A

路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V)

3.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。我市的公交和出租车,已基本实现全电动覆盖。既节约了能源,又保护了环境。电机驱动的原理,可以定性简化成如图所示的

B=T的垂直于平面向里的磁场,电阻为1Ω的导体棒ab垂直放电路。在水平地面上有5

在宽度为0.2m的导体框上。电源E是用很多工作电压为4V的18650锂电池串联而成的,不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab恰可做匀速直线运动,若ab需要克服400N 的阻力做匀速运动,问:

(1)按如图所示电路,ab会向左还是向右匀速运动?

(2)电源E相当于要用多少节锂电池串联?

【答案】(1)向右;(2)100节

【解析】

【分析】

【详解】

(1)电流方向由a到b,由左手定则可知导体棒ab受到向右的安培力,所以其向右匀速运动。

(2)ab做匀速运动,安培力与阻力相等,即

=

400N

BIL F=

解得

400

I=A

400V U IR ==

电源E 相当于要用锂电池串联节数 4001004

U n E =

==节 4.如图所示,电路中电源内阻不计,水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ,金属板长为L ,在两金属板左端正中间位置M ,有一个小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间,已知小液滴的质量为m ,带负电,电荷量为q .要使液滴从B 板右侧边缘射出电场,电动势E 是多大?(重力加速度用g 表示)

【答案】220222md v mgd E qL q

=+ 【解析】

【详解】 由闭合电路欧姆定律得2E E I R R R

==+ 两金属板间电压为U BA =IR =

2E 由牛顿第二定律得q BA U d

-mg =ma 液滴在电场中做类平抛运动,有

L =v 0t 21 22

d

at = 联立解得220222md v mgd E qL q

=+ 【点睛】

题是电路与电场两部分知识的综合,关键是确定电容器的电压与电动势的关系,掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律.

5.在图中R 1=14Ω,R 2=9Ω.当开关处于位置1时,电流表读数I 1=0.2A ;当开关处于位置2时,电流表读数I 2=0.3A .求电源的电动势E 和内电阻r .

【答案】3V ,1Ω

【解析】

【详解】

当开关处于位置1时,根据闭合电路欧姆定律得:

E =I 1(R 1+r )

当开关处于位置2时,根据闭合电路欧姆定律得:

E =I 2(R 2+r )

代入解得:r =1Ω,E =3V

答:电源的电动势E =3V ,内电阻r =1Ω.

6.如图所示的电路中,电源电动势E d =6V ,内阻r =1Ω,一定值电阻R 0=9.0Ω,变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围。一平行板电容器水平放置,电容器极板长L =100cm ,板间距离d =40cm ,重力加速度g =10m/s 2,此时,将变阻箱阻值调到R 1=2.0Ω,一带电小球以v 0=10m/s 的速度从左端沿中线水平射入电容器,并沿直线水平穿过电容器。求: (1)变阻箱阻值R 1=2.0Ω时,R 0的电功率是多少?

(2)变阻箱阻值R 1=2.0Ω时,若电容器的电容C =2μF ,则此时电容器极板上带电量多大?

(3)保持带电小球以v 0=10m/s 的速度从左端沿中线水平射入电容器,变阻箱阻值调到何值时,带电小球刚好从上极板右端边缘射出?

【答案】(1)2.25W (2)2×10﹣6C (3)50Ω

【解析】

【详解】

(1)当R 1=2.0Ω时,闭合回路电流I 为:

01

d E I R r R =++

代入数据解得:I =0.5A

所以P R0=I 2R 0=0.52×9=2.25W ;

(2)当R 1=2.0Ω时,U R1=IR 1=1V

由Q =CU =2×10﹣6C ;

(3) 当R 1=2.0Ω时,则:Mg =qE

1R U E d

= 电路中分压关系,则有: 1110R d R U E R R r

=++ 调节变阻箱阻值到'1R ,使得带电小球刚好从上极板边缘射出,则:

qE 2﹣Mg =Ma 且''

11'10

R d R U E R r R =++ '12R U E d

= 又2122

d at = 水平向:L =v o t 由以上各工,代入数值得'1R =50Ω。

7.光伏发电是一种新兴的清洁发电方式,预计到2020年合肥将建成世界一流光伏制造基地,打造成为中国光伏应用第一城。某太阳能电池板,测得它不接负载时的电压为900mV ,短路电流为45mA ,若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连接成闭合电路,则,

(1)该太阳能电池板的内阻是多大?

(2)电阻器两端的电压是多大?

(3)通电10分钟,太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大?

【答案】(1) 20Ω (2) 0.45V (3) 6.075J

【解析】

【详解】

(1)根据欧姆定律有:

s

E r I =

, 解得: 20Ωr =;

(2)闭合电路欧姆定律有:

E I R r

=

+,U IR =, 解得: 0.45V U =;

(3)由焦耳定律有:

2Q I RT =,

解得:

6.075J Q =。

答:(1)该太阳能电池板的内阻20Ωr =; (2)电阻器两端的电压0.45V U =;

(3)通电10分钟,太阳能电池板输送给电阻器的能量 6.075J Q =。

8.如图所示,电源电动势E =8V ,内阻r =10Ω,R 1=20Ω,R 2=30Ω,电容器两极板间距d =0.1m 。当电键闭合时,一质量m =2×10-3kg 的带电液滴恰好静止在两极板中间。取重力加速度g =10m/s 2,求:

(1)带电液滴所带电荷量的大小q 以及电性;

(2)断开电键,电容器充放电时间忽略不计,液滴运动到某一极板处需要经过多长时间?

【答案】(1)5×10-4C ,带正电;(2)0.1s 。

【解析】

【详解】

(1)电键闭合时,两板间电压U 1:

21124V R U E R R r

=

=++ 液滴保持静止: 1U q

mg d

= 解得:q =5×10-4C ,带正电

(2)电键断开时,两板间电压: U 2=E =8V

液滴向上做匀加速运动,加速度a :

2U q mg ma d

-=

2122

d at = 解得:t =0.1s

9.如图所示,电源电动势E =15V ,内阻r =0.5Ω,电阻R 1=3Ω,R 2=R 3=R 4=8Ω,一电荷量q =+3×10-5C 的小球,用长l =0.1m 的绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点。电键S 合上后,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°,已知两板间距d =0.1m ,取重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)两板间的电场强度的大小;

(2)带电小球的质量;

(3)现剪断细线,并在此瞬间使小球获得水平向左的初速度,则小球刚好运动到左极板,求小球到达左极板的位置与O 点的距离L 。

【答案】(1)140V/m (2)4

5.610m kg -=?(3)0.16m

【解析】

【详解】

(1)电阻连接后的总外电阻为: 23123

7ΩR R R R R R =+

=+ 干路上的电流: 2A E I R r

=

=+ 平行板电容器两板间电压: 14V U IR ==

电场强度:

140V/m U E d

=

= (2)由小球的受力情况知: tan θEq mg =

解得:

45.610kg m -=?

(3)剪断细线后,在水平方向上做匀减速直线运动

21sin

θ2

l at = Eq a m

=

竖直方向做自由落体运动: 212

h gt =

解得: 0.08m h =

小球与左板相碰的位置为:

cos θ0.16m L h l =+=

10.如图所示电路中,电源电动势12E V =,内阻2r =Ω,14R =Ω,26R =Ω,33R =Ω.

(1)若在C .D 间连一个理想电流表,其读数是多少?

(2)若在C .D 间连一个理想电压表,其读数是多少?

【答案】(1)1A ;(2)6V

【解析】

【分析】

【详解】

(1)若在C.D 间连一个理想电流表,则电路结构为23R R 、并联后与

1R 串联,接到电源上,根据闭合电路欧姆定律得:

总电流112 1.5224

E I A R R r ===++++并 所以并联部分的电压为:3U R I V 并==

所以通过电流表的电流为13313

U I A A R ===. (2)若在C.D 间连一个理想电压表,则电路结构为12R R 、串联接到电源上,电压表测量的是2R 的电压:则2212126612E U R V V R R r =

=?=++. 【点睛】

本题中理想电流表看作短路,理想电压表看作断路,认识电路的连接关系是解题的基础.

11.在如图所示的电路中,R 1=3Ω,R 2=6Ω,R 3=1.5Ω,C =20μF ,当开关S 断开时,电源的总功率为2W ;当开关S 闭合时,电源的总功率为4W ,求:

(1)电源的电动势和内电阻;

(2)闭合S 时,电源的输出功率;

(3)S 断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?

【答案】(1)4V ,0.5Ω (2)3.5W (3)-5610C ? ,0

【解析】

【分析】

断开S ,R 2、R 3串联,根据闭合电路欧姆定律求解出电流和电功率表达式;S 闭合,R 1、R 2并联再与R 3串联,再次根据闭合电路欧姆定律求解出电流和电功率表达式;最后联立求解;闭合S 时电源的输出功率为P =EI -I 2r ;S 断开时,C 两端电压等于电阻R 2两端电压,求解出电压后根据Q =CU 列式求解.

【详解】

(1)S 断开,R 2、R 3串联根据闭合电路欧姆定律可得:E I R r

=+ 总功率为:2

27.5E P IE W r

===+ S 闭合,R 1、R 2并联再与R 3串联,总外电阻12312 3.5R R R R R R =

+=Ω+ 根据闭合电路欧姆定律可得: 3.5E E I R r r

='+'=+ 所以总功率为:2

3.5E P EI r

='=+ 联立解得:E =4V ,r =0.5Ω

(2)闭合S ,总外电阻R ′=3.5Ω 干路电流为1E I A R r

'=+'= 输出功率P 出=EI ′-I ′2r =4×1-1×0.5=3.5W

(3)S 断开时,C 两端电压等于电阻R 2两端电

压:22224637.57.50.5

E U I R R V V r ==?=?=++

可得电量为:Q =CU 2=20×10-6×3=6×10-5C

【点睛】

本题首先要理清电路结构,然后结合闭合电路欧姆定律和电功率表达式列式分析.

12.如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,电阻R 1=2.5Ω,R 2=3Ω,当电阻箱R x 调到3Ω时,理想电流表的示数为2 A .求:

(1)电源的内电阻?

(2)调节电阻箱,使电流表的示数为1.6A 时,电阻R 2消耗的电功率?

【答案】(1)r = 1Ω (2)P 2=6.45W

【解析】

【分析】可先求出总电阻,应用闭合电路欧姆定律,求出总电流后,即为电流表的读数,当电流表示数为1.6A 时由闭合电路欧姆定律可求出路端电压,再减去R 1两端的电压即为R 2的电压,应用功率公式计算即可。

解:(1) 2R 和x R 并联电阻阻值为2x 2x 1.5+R R R R R =

=Ω并, 电路外电阻电阻为14R R R =+=Ω并

由闭合电路欧姆定律有()E I R r =+ 得出1E r R I

=-=Ω (2)电流表示数为1.6A ,电源内阻分压为= 1.6U Ir V 内=

电压为114U IR V ==

2R 两端电压为1=4.4U E U U V =--内

所以2R 功率22

2 4.4 6.53

U P W W R ===

高中物理 《闭合电路欧姆定律》教学设计

闭合电路欧姆定律教学设计 一、教材分析 课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律 教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结,又是本章拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时,闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性,是功能关系学习的好素材。 二、学情分析 学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。 三、教学目标 (一)知识与技能 1、通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达,并能用来分析有关问题。 3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4、了解路端电压与电流的U-I图像,认识E和r对U-I图像的影响。 5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算 (二)过程与方法 1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。 2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。 3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。 4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 (三)情感态度价值观 1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。 2、通过实验探究,加强对学生科学素质的培养。 3、通过实际问题分析,拉近物理与生活的距离,增强学生学习物理的兴趣。 四、教学重点、难点 推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行相关讨论是本节的重点,帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。

高二物理《闭合电路欧姆定律》习题及答案

高二物理 闭合电路欧姆定律习题及答案 课堂同步 1.下列说法正确的是 ( ) A .电源被短路时,放电电流无穷大 B .外电路断路时,路端电压最高 C .外电路电阻减小时,路端电压升高 D .不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变 2.直流电池组的电动势为E ,内电阻为r ,用它给电阻为R 的直流电动机供电,当电动机 正常工作时,电动机两端的电压为U ,通过电动机的电流是I ,下列说法中正确的是 ( ) A .电动机输出的机械功率是UI B .电动机电枢上发热功率为I 2R C .电源消耗的化学能功率为EI D .电源的输出功率为EI-I 2 r 3.A 、B 、C 是三个不同规格的灯泡,按图2-34所示方式连接恰 好能正常发光,已知电源的电动势为E ,内电阻为r ,将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则三个灯亮度变化是( ) A .都比原来亮 B .都比原来暗 C .A 、B 灯比原来亮,C 灯变暗 D .A 、B 灯比原来暗,C 灯变亮 4.如图2-35所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,电路中O 点接地,当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,M 、N 两点电势变化情况是( ) A .都升高 B .都降低 C .M 点电势升高,N 点电势降低 D .M 点电势降低,N 点电势升高 E .M 点电势的改变量大于N 点电势的改变量 5.如图2-36所示的电路中,电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合, C 是极板水平放置的平行板电容器,极板间悬浮着一油滴P ,欲 使P 向下运动,应断开电键( ) A .S 1 B .S 2 C .S 3 D .S 4 6.如图2-37所示电路中,电源的总功率是40W ,R 1=4Ω,R 2=6Ω,a 、b 两点间的电压是,电源的输出功率是。求电源的内电阻 和电动势。 课后巩固 1.电源电动势为ε,内阻为r ,向可变电阻R 供电.关于路端电压,下列说法中正确的是 ( ) A .因为电源电动势不变,所以路端电压也不变 B .因为U=IR ,所以当R 增大时,路端电压也增大 C .因为U=IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大 D .因为U=ε-Ir ,所以当I 增大时,路端电压下降 A B C P 图2-34 R 1 R 3 M O P N E R 2 图2-35 图2-36 R 2R 3 E a b 图2-37

《闭合电路欧姆定律》教学设计

鲁科版选修3-1第四章第一节闭合电路 欧姆定律 一、教材分析 课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律 教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结,又是本章拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时,闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性,是功能关系学习的好素材。 二、学情分析 学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。 三、教学目标 1.知道电路结构,理解电动势定义及物理意义; 2.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,等于内、外电路上电势降落之和; 3.理解闭合电路欧姆定律及其公式,会分析路端电压与外电阻的关系 四、教学方法 1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。 2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。 3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生

利用图像方法分析电学问题的能力。 4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 五、教学重点、难点 推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行相关讨论是本节的重点,帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。 六、教学过程 教 学 程 序 教学内容学生活动设计意图 情景引入演示实验: 问题:依次接通S1、S2、S3、S4、后,灯 泡1有什么现象? 观察灯泡 1在S1闭合、 S2闭合时的亮 暗变化,积极 思考亮暗变化 的直接原因? S1闭合时,灯泡1正常发 光,说明:灯泡1两端电压达 到或接近灯泡1的额定电压 S2闭合现象:灯泡1变暗 当S2、S3、S4闭合时,灯泡1 变暗,说明:灯泡1两端电压 小于灯泡1的额定电压 灯泡1始终接在电源两 端,为什么它两端的电压会发

闭合电路欧姆定律导学案-绝对精品

IH 2J-I 闭合电路由 内电鶴韩外电越姐威; § 2.7闭合电路欧姆定律导学案(第一课时) 教学目标 1、 理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能用来解决有关的电路问题。 2、 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道其图像表达,并能用来分析、计算有关 问题。 3、 理解闭合电路的功率,知道闭合电路中能量的转化。 教学重点: 1、 掌握闭合电路欧姆定律的内容; 2、 路端电压和电流(或外阻)的关系,及其图像的物理意义。 使用说明:用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容,明确简洁的记录自己遇到问题。 导学案分四个板块: 预习部分(20分钟): 、闭合电路欧姆定律 读教材60— 61页,回答以下问题。 1, 什么是闭合电路?闭合电路是由哪几部分组成的? 2, 在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 4、闭合电路的欧姆定律 (1) 内容: __________________________________________ (2) 公式: _______________________________________ (3) 适用条件: ___________________________________ 二、路端电压与外电阻的关系 当R 增大时,根据 ___________________ 可知电流I __________ 内电压Ir _______ 根据 ____________ 可知路端电压U 外 ___________ 同理,R 减小时,U 外 ____________ 探究部分(30分钟): 探究点一:闭合电路欧姆定律 1、 设电源电动势为 E,内阻为r,外电路电阻为 R ,闭合电路的电流为I, (1) 写出在t 时间内,外电路中消耗的电能 E 外的表达式; __________________ (2) _____________________________________________________________________ 写出在t 时间内,内电路中消耗的电能 E 内的表达式; ___________________________________________ (3) 写出在t 时间内,电源中非静电力做的功 W 的表达式; ____________________ 根据能量守恒定律, W= 整理得:E=IR+Ir (1) E /、 I (2) E=U 外+U 内=U 外+Ir ( 3) R 卄 2、 闭合电路欧姆定律(1)(2)( 3)式适用范围是什么? 3、在如图所示的电路中,R 1=14.0 Q, R 2=9.0 Q ,当开关S 扳到位置1时,电流表的示数为 h=0.20A; 当开关S 扳到位置2时,电流表的示数为l 2=0.30A,求电流的电动势和内电阻. 如果没有电流表,只有电压表,如何设计实验测量电源的内阻和电动势 ?

高考物理复习:闭合电路欧姆定律

2019年高考物理复习:闭合电路欧姆定律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正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。 对应公式:E=I(R+r)=U外+U内,I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。 闭合电路欧姆定律有多个表达式,用得比较多的是: (1)E=I (R+r); (2)E=U外+U内; (3)U外=E-Ir; 一些相关的概念: ①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。 ②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。 ③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。 ④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。 ⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。 ⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。 闭合电路上功率分配关系,反映了闭合电路中能量的转化和守恒。即电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出给外电路,并在外电路上转化为其它形式的能。

闭合电流欧姆定律是初中学过的欧姆定律的拓展,基本原理是类似的,说白了就是电压分配的加法关系。 解题注意事项 1闭合电路欧姆定律实验是一个考试要点。 2注意闭合电流欧姆定律与电路结合的分析题(闭合开关各个部分功率的改变)。 3闭合电路欧姆定律与非纯电阻电路结合的问题。 4闭合电路欧姆定律与坐标图像结合的问题。 闭合电路欧姆定律: 1、内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟闭合电路总电阻成反比。 2、表达式:I=E/(R+r)。 3、适用范围:纯电阻电路。 4、电路的动态分析: ①分析的顺序:外电路部分电路变化→R总变化→由 ②几个有用的结论 Ⅰ、外电路中任何一个电阻增大(或减少)时外电路的总电阻一定增大(或减少)。 Ⅱ、若开关的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若开关的通断使并联的支路增多时,总电阻减少。 Ⅲ、动态电路的变化一般遵循“串反并同”的规律;当某一电阻阻值增大时,与该电阻串联的用电器的电压(或电流)

高中物理-闭合电路欧姆定律教案

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律 2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论. 需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的. 电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极. 2、路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。 【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -? 【解析】 【分析】 【详解】 (1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为 34 A 0.8A 14 E I r R = ==++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=???=?== (2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为 51 3.210C 2 Q Q -==?' 2.如图所示电路,电源电动势为1.5V ,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压. 【答案】1A ; 1.38V 【解析】 【分析】

【详解】 闭合开关S后,由闭合电路欧姆定律得: 电路中的电流I为:I==A=1A 路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V) 3.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。我市的公交和出租车,已基本实现全电动覆盖。既节约了能源,又保护了环境。电机驱动的原理,可以定性简化成如图所示的 B=T的垂直于平面向里的磁场,电阻为1Ω的导体棒ab垂直放电路。在水平地面上有5 在宽度为0.2m的导体框上。电源E是用很多工作电压为4V的18650锂电池串联而成的,不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab恰可做匀速直线运动,若ab需要克服400N 的阻力做匀速运动,问: (1)按如图所示电路,ab会向左还是向右匀速运动? (2)电源E相当于要用多少节锂电池串联? 【答案】(1)向右;(2)100节 【解析】 【分析】 【详解】 (1)电流方向由a到b,由左手定则可知导体棒ab受到向右的安培力,所以其向右匀速运动。 (2)ab做匀速运动,安培力与阻力相等,即 = 400N BIL F= 阻 解得 400 I=A 则

(完整)高中物理闭合电路欧姆定律

考点一 闭合电路欧姆定律 例1.如图18—13所示,电流表读数为0.75A 0.8A 和3.2V .(1)是哪个电阻发生断路?(2[解析] (1)假设R 1应该为3.2V 。所以,发生断路的是R 2。(2)R 222 R ×4+2=0.75R 1 3.2=0.8R 1 由此即可解r R R R R R E ++++32132)(·32132)(R R R R R +++=0.75r R E +1[规律总结] 般的故障有两种:断路或局部短路。 考点二 闭合电路的动态分析 1、 总电流I 和路端电压U 随外电阻R 当R 增大时,I 变小,又据U=E-Ir 知,U 变大.当R 增大到∞时,I=0,U=E (断路). 当R 减小时,I 变大,又据U=E-Ir 知,U 变小.当R 减小到零时,I=E r ,U=0(短路) 2、 所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相 关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。 3、 基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻, 干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。 例2.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R5的滑动触头向a 端移动时,判定正确的是( ) A .I 变大,U 变小. B .I 变大,U 变大. C .I 变小,U 变大. D .I 变小,U 变小. [解析] 当R 5向a 端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小,根据闭合电 路的欧姆定律E I R r =+知道,回路的总电流I 变大,内电压U 内=Ir 变大,外电压U 外=E-U 内变 小,所以电压表的读数变小,外电阻R 1及R 4两端的电压U=I (R1+R 4)变大,R5两端的电压,即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小,通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小,答案:D [规律总结] 在某一闭合电路中,如果只有一个电阻变化,这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是:(1).凡与该可变电阻有并关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大,它们也增大.(2).凡与该可变电阻有串关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大,它们也增大.所谓串、并关系是指:该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式,用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为:并同串反 考点三 闭合电路的功率 1、电源的总功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率 P 总 =EI. 2、电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路,电源的输出功率. P 出 =I 2 R=[E/(R+r )] 2 R ,当R=r 时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pmax=E 2 / 4r 3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P 内 =U 内 I=I 2 r 4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即 η=P 出 /P 总 =IU /IE =U /E .

《闭合电路的欧姆定律》导学案

2.7《闭合电路的欧姆定律》导学案 【学习目标】 1、经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。体验能量转化和能量守恒定律在电路中的具体应用,理解内、外电路的能量变化。 2、理解内、外电路的电势降落,理解闭合电路欧姆定律。 3、会用闭合电路欧姆定律分析路端电压和负载的关系,并能进行相关的电路分析和计算。【重点难点】 重点:1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。 2、路端电压与负载的关系 难点:路端电压与负载的关系 预习案 1、闭合电路欧姆定律 (1)内电路、内阻、内电压 电源内部的电路叫____________。内电路的电阻叫__________。当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫___________。用U内表示 (2)外电路、路端电压 电源外部的电路叫____________。外电路两端的电压习惯上叫____________。用U外表示 2、电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________。 ①电动势等于电源___________时两极间的电压 ②用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E 3、闭合电路欧姆定律 ①内容___________ ②表达式_________________________________ ③常用变形式_________________________________ 预习自测 1、关于电源的电动势,下面叙述正确的是() A、电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压 B、同一电源接入不同电路,电动势就会发生变化 C、电源的电动势时表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 D、在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压变大,电源的电动势也变大 探究案 探究一:闭合电路的欧姆定律: 问题一:什么是闭合电路,分别由哪几部分组成?闭合电路中电荷是怎样移动的?问题二:闭合电路中沿电流方向电势是如何变化的?为什么? 问题三:推导闭合电路欧姆定律 设电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R,闭合电路的电流为I, 1、写出在t时间内,外电路中消耗的电能E外的表达式; 2、写出在t时间内,内电路中消耗的电能E内的表达式; 3、写出在t时间内,电源中非静电力做的功W的表达式; 4、根据能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律 (1)内容 (2)表达式 (3)它的适用条件是什么? (4)其他表达式 5、什么是路端电压?什么是内电压?电动势,路端电压,内电压的关系是怎样的? 针对训练1.一个电源接8Ω电阻时,通过电源的电流为0.15A,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10A,求电源的电动势和内阻。 探究二、路端电压与负载的关系 1、路端电压U:他是外电路上总的电势降落。负载R:电路中消耗电能的元件。 2、路端电压与外电阻的关系 ①根据U=E-Ir、I= r R E 可知:当R_____时,U增大,当R_____时,U减小 ②当外电路断开时,R==_____,I=_____,U=_____ 当外电路短路时,R==_____,I=_____,U=_____ 思考与讨论: 傍晚时每一天用电的高峰时段,万家灯火,但灯光较暗,而夜深人静的候,你若打开电灯,灯光又特别亮;又如在家用电器使用中,打开大功率的空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调后灯又马上亮起来,这是为什么呢?

高中物理【闭合电路欧姆定律】典型题(带解析)

高中物理 【闭合电路欧姆定律】典型题 1.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A .电动势是一种非静电力 B .电动势越大,表明电源储存的电能越多 C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映 D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压 解析:选C .电动势E =W 非q ,它不属于力的范畴,A 错误;电动势表征非静电力做功的本领,电动势越大,表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大,B 错误,C 正确;电动势与电压是两个不同的概念,通常情况下,电动势大于闭合电路电源两端电压,D 错误. 2.两个相同的电阻R ,当它们串联后接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I ;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I ,则电源的内阻为( ) A .4R B .R C .R 2 D .无法计算 解析:选B .当两电阻串联接入电路中时I =E 2R +r ,当两电阻并联接入电路中时I =E R 2 +r ×12 ,由以上两式可得:r =R ,故选项B 正确. 3.如图所示电路,电源内阻不可忽略,电表均为理想电表.开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( ) A .电压表与电流表的示数都减小 B .电压表与电流表的示数都增大 C .电压表的示数增大,电流表的示数减小 D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 解析:选A .由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知,R 0接入电路的有效电阻减小,R 总 减小,由I =E R 总+r 可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,

故电压表示数减小.由U1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2减小,由I2=U2 可知 R2 电流表示数减小,故A正确. 4.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E 和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则() A.电灯L变亮B.电灯L变暗 C.电流表的示数减小D.电流表的示数增大 解析:选AC.探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值变大,则电路的总 可知总电流变小,所以电流表的示数减小,根据U=E-Ir,可知I 电阻变大,根据I=E R总 减小,U增大,所以电灯两端的电压增大,电灯L变亮,故A、C正确,B、D错误.5.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,下列说法正确的是() A.电压表和电流表的示数都增大 B.灯L2变暗,电流表的示数减小 C.灯L1变亮,电压表的示数减小 D.灯L2变亮,电容器的带电荷量增加 解析:选C.将滑动变阻器的滑片P向下调节,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,路端电压U减小,干路电流I增大,则电压表的示数减小,灯L1变亮,U1增大,R与灯L2并联电路的电压U2=U-U1,则U2减小,即I2减小,灯L2变暗,电容器的带电荷量减少,流过电流表的电流I A=I-I2,I增大,I2减小,则I A增大,电流表的示数增大,故C正确. 6.(多选)在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,

高中物理闭合电路欧姆定律教案

高中物理闭合电路欧姆 定律教案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各量及公式的意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系 3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.

高中物理选修3-1《闭合电路欧姆定律》教学设计

高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计 一、教材分析 1、本节内容在教材中的地位和作用 《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》(选修3—1)中是第二章第七节的内容,电动势作为单独的一节在前面已经介绍,所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律,然后研究路端电压跟负载的关系。《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一,它与我们的生活、生产和科学技术息息相关,只有掌握了这部分内容,才能有效的应用它解决实际问题。 2、教学目标 结合教材内容和学生的特点,本节课的教学目标定位如下: 知识与技能①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和; ②理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决电路有关的问题; ③理解路端电压与负载(或干路电流)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 过程与方法①通过学生实验:探索闭合电路中路端电压与负载的关系,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法; ②通过利用闭合电路欧姆定律解决一些问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 情感与价值观通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。 3、教学中的重点和难点 重点:1、闭合电路欧姆定律; 2、路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系。 难点:路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系及U—I图线的物 理意义的理解。 二、教学设计思想 在这节课的设计过程中,首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题,这样能激发学生的求知欲望,并能很快切入主题;然后利用能量转化守恒定律,分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律,并用滑滑梯动画类比帮助学生理解;关于路端电压U和负载R的关系的探索,教师介绍实验原理电路图,采用学生分组实验,引导学生用导学卡,在实验中发现规律,交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象,再鼓励学生代

探究闭合电路欧姆定律教学案例分析

探究“闭合电路欧姆定律”教学案例分析 金台中学曹小菊 新课程理念要求培养学生的动手能力及探索能力。例如,通过现有实验设备,让学生亲自动手重复探究的过程。通过研究性学习课程,尝试探究的方法和过程。让学生像科学家那样去研究、探索事物本质规律,从中获得能力的不断提高,是我所追求的。但是自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的。科学上每一个重大的发现,都是科学家心血和智慧的结晶,他们的研究往往也花费大量的时间。但是如果我们把学生当科学家来培养是不切实际的。活动中教师的组织、引导就显得尤为重要。在引导的过程中,我感觉到尺度很难把握。过了,学生思维得不到充分发展;不及,会刺伤学生的学习积极性,同时效率低。 欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。 教学过程 课题引入 师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量? 生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1) 师:(引导学生回忆这几个物理量的概念,并从中体会它们之间的联系)它们之间并不是孤立的,而是有着重要的联系。一段导体两端的电压越高,通过它的电流将如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流将如何变化? 生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确) 师:这只是一种粗略的推荐,是一种定性的关系。例如:一支5Ω的电阻当它两端的电压从5V变为10V时通过它的电流会变得怎样?进一步我问大家,电流变化了多少? 生:(对于第一个问题学生能够不假思索回答出来,但第二个问题把学生难住了,激起学生的求知欲望) 师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知

高中物理_7 闭合电路的欧姆定律教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计: 教学过程设计: 闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。 为了突出重点,突破难点,本节课的教学过程是这样设计的: 首先采用问题什么是闭合电路,闭合电路的组成导入新课,通过复习回顾前面的内容,电流的方向,电势的变化,能量转化等问题,层层推进,接着分析问题,得出闭合电路的 欧姆定律,通过爬黑板,男女生比赛竞争的方式进行巩固得到的结论,从而突出了重点。 本节课的难点是路端电压与负载的关系。为了突破难点我首先从上一个问题的针对练习入手,定性得出随着负载R的增大路端电压增大的结论。然后通过学生分组讨论合作探究分析实验现象,演示实验观察实验现象、通过针对练习应用结论这三个环节,进一步印证了结论的正确性,并且还锻炼了学生的分析问题解决问题的能力,加深了学生对于这个规律的理解。 板书设计: 7 、闭合电路的欧姆定律 一、闭合电路 1、组成 2、方向 3、变化 4、转化 二、闭合电路的欧姆定律。 1、表达式 2、内容U外=IR。U内=Ir 三、闭合电路的欧姆定律 ↑↓↑。 R I U ,, 学情分析: 学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做

功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律的基本探究能力,但利用闭合电路欧姆定律分析问题的能力较弱。 效果分析: 本节课根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,在教学策略上采用:问题导入问题驱动——学生自主探究——辨析与研讨——反思与评价组成的“四环节”探究式教学策略。运用了问题教学和比赛竞争的方法,以“教师为主导,学生为主体”,教师的“导”立足于学生的“学”,以学法为重心,放手让学生自主探索的学习,主动地参与到知识形成的整个思维过程,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果! 教材分析: 闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。 评测练习: 例题:如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A; 当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻 r。

闭合电路欧姆定律导学案

第二章第7节、闭合电路欧姆定律导学案(一) 学习目标 1、能够从能量转化的角度推导出闭合电路欧姆定律的公式;能够说出定律的内容 2、针对给定的电路,能够说出当外电阻变化时,路端电压如何变化 3、能够根据路端电压与电流的关系式,画出关系图线,并能说出图线的斜率、与坐标轴交点的物理意义 学习重点 闭合电路欧姆定律 学习难点 路端电压与负载的关系 【基础导学】 一、阅读教材60—61页,回答以下问题。 1、闭合电路是由哪几部分组成的? 2、在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 3、设电源电动势为E ,内阻为r ,外电路电阻为R ,闭合电路的电流为I , (1)写出在t 时间内,外电路中消耗的电能E 外的表达式; (2)写出在t 时间内,内电路中消耗的电能E 内的表达式; (3)写出在t 时间内,电源中非静电力做的功W 的表达式; 根据能量守恒定律,以上三部分的能量关系 整理得:I = 二、闭合电路的欧姆定律 (1)内容: (2)公式: (3)适用条件: (4)E =IR+ Ir ,U 外=IR ,习惯上写成为 例1:在图中R 1=14Ω,R 2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I 1=0.2A ;当开关处于位置2时,电流表读数I 2=0.3A 。求电源的电动势E 和内电阻r 。 三、【路端电压与电阻、电流的关系】 (一)路端电压与负载的关系 1.了解在电路中什么是负载? 2.路端电压U 随外电阻R 变化的讨论 (1)当外电阻R 增大时,根据r R E I +=可知,电流I _____ (E 和r 为定值),内电压U 内减小, 根据U 外=E-U 内可知路端电压_____ . (2)外电路断开时,R =∞,路端电压U = ; (3)外电路短路时,R=0,U=0,I = r E (短路电流),短路电流由电源电动势和内阻共同决定,由于r 一般很小,短路电流往往很大,极易烧坏电源或线路而引起火灾。 例题2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA ,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是 A 、0.10 V B 、0.20 V C 、0.30 V D 、0.40 V

闭合电路欧姆定律的五种应用

闭合电路欧姆定律的应用 目标:掌握利用闭合电路欧姆定律解决以下类型问题的方法 1.U—I图像的求解 2.闭合电路的动态分析 3.闭合电路中的功率及其最大值问题 4.含电容电路的的计算 类型一:U—I图像的求解 【典题】 1下图所示的U-I图线中,I是电源的路端电压随电流的变化图 线,Ⅱ是某电阻的U-I图线,当该电源向该电阻供电时,求: (1)电源的输出功率P出是多大? (2)电源内部损耗的功率P内是多大? (3)电源的效率是多大? 2.如图2是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像,有图 像可知,该电源的电动势_____V,内阻为____。 3.如图所示,电源由n个电动势均为1.5 V,且内阻相同的电池串 联组成,合上开关S,滑动变阻器的滑动触头C从A端滑至B端的过 程中,电路中的一些物理量的变化如图15甲、乙、丙所示,电表、导线对电路的影响不计.求: (1)组成电源的串联电池的个数. (2)滑动变阻器总阻值. (3)将甲、乙、丙三个图上的a、b、 c各点的坐标补齐.(甲图为输出功 率与路端电压关系曲线;乙图为路 端电压与总电流关系曲线;丙图为 电源效率与外电路电阻关系曲线) 类型二:闭合电路的动态分析 闭合电路动态分析的基本思路是:“部分→整体→部分”,即从某个电阻的变化入手,由串并联规律先判断外电路总电阻的变化情况,然后由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况,最后由部分电路的欧姆定律结合串、并联电路的特点判断各支路的电流、电压变化情况.此类问题的分析要理解好以下三点: 1、理解闭合电路欧姆定律E=U外+Ir(E、r不变);部分电路欧姆定律U=IR。 2、局部电阻增则总电阻增,反之则总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之则总电阻增。 3、两个关系:外电压等于外电路上串联的各分电压之和;总电流等于各支路电流之和。有一部分电路中的R、I、U都发生变化,这样就不能单纯从部分电路欧姆定律的角度考虑问题,还要结合串、并联电路的特点去进行判断。 动态分析的一般步骤: (1)局部电阻确定外电路的电阻如何变化 (2)根据闭合电路欧姆定律 E I R r = + ,确定电路中的总电流如何变化 (3)由U内=Ir确定电源的内电压如何变化 0 2 4 6 8 1 2 3 U/v I/A

全电路欧姆定律教案人教版

全电路欧姆定律教案人 教版 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第十节闭合电路欧姆定律 教学目的:1.导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r) 2.研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系. 3.学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题. 教学过程: 复习引入: 1.问:电动势的物理意义是什么它在数值上等于什么 (表明在闭合电路中通过1C电量时,电源把多少其它形式的能转化为电能,因而是动势表征电源把其它形式的能转化为电能的特性的物理量;在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.) 2.问:写出(部分电路)欧姆定律的公式,并指出定律的研究对象. (表达式:I=U/R或U=IR,欧姆定律研究同一段电路上的I U R的关系.) 3.设问:上述欧姆定律只是研究一段纯电阻电路上的问题,如果研究对象是包括电源 在内的闭合电路,那么电路中的电流强度又跟什么有关关系如何呢 这些问题就要由闭合电路的欧姆定律来解决了.本节课就要学习这一定律,并运用它解决一些具体问题. 讲授新课:

1.推导闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并说明其物理意义. 给出条件: 闭合电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,外电阻为R,电路中的电流强度为I. 提出要求: 寻找I ε R r的关系. 推导: 上式表明:闭合电路里的电流强度,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律. 注意: 式中的I是闭合电路中的总电流强度,如果外电路还有其它并联支路,则I是整个电路的干路电流强度,式中的R是整个外电路的总电阻,R+r就 是整个闭合电路的总电阻. (学生练习《高二物理》P55(1)的第1问) 2.研究路端电压变化规律: ①研究路端电压随外电阻的变化规律: 提出问题:如果把P55(1)题的外电路电阻的数值改变了,可以肯定路端电压是会变化的。在ε和r不变的情况下,路端电压随外电阻变化的规律究竟是 怎样的呢 分析:

物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案

物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字) (1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数. 【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得 B E n n S t t ?Φ?==??磁场面积22()2d S π=而0.30.2 /1/0.20.1 B T s T s t ?-==?- 根据闭合电路的欧姆定律7.9E I A R r = =+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V 2.如图所示,R 1=R 3=2R 2=2R 4,电键S 闭合时,间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m ,带电量为q 的小球恰好处于静止状态;现将电键S 断开,小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻,求: (1)电源的电动势大小; (2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。

【答案】(1)2mgd E q =(2)03 gd v =【解析】 【详解】 (1)电键S 闭合时,R 1、R 3并联与R 4串联,(R 2中没有电流通过) U C =U 4= 12 E 对带电小球有: 2C qU qE mg d d = = 得:2mgd E q = (2)电键S 断开后,R 1、R 4串联,则 233C E mgd U q ==' 小球向下运动与下极板相碰前瞬间,由动能定理得 21 222 C U d mg q mv ? -?=' 解得:03 gd v = 3.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。我市的公交和出租车,已基本实现全电动覆盖。既节约了能源,又保护了环境。电机驱动的原理,可以定性简化成如图所示的电路。在水平地面上有5B =T 的垂直于平面向里的磁场,电阻为1Ω的导体棒ab 垂直放在宽度为0.2m 的导体框上。电源E 是用很多工作电压为4V 的18650锂电池串联而成的,不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab 恰可做匀速直线运动,若ab 需要克服400N 的阻力做匀速运动,问: (1)按如图所示电路,ab 会向左还是向右匀速运动? (2)电源E 相当于要用多少节锂电池串联?

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