
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解閉合電路的歐姆定律,通過探究電源兩端電壓與電流的關(guān)系,體會(huì)圖像法在研究物理問題中的作用。
2、能根據(jù)閉合電路歐姆定律解釋路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
3、知道歐姆表測(cè)量電阻的原理。
4、了解電源短路可能會(huì)帶來的危害,加強(qiáng)安全用電意識(shí)。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
2、電源的輸出功率與負(fù)載的關(guān)系。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):電路的動(dòng)態(tài)分析。
【知識(shí)回顧】
1、電動(dòng)勢(shì)的定義式是:__________。
2、閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是:__________或__________。其中,U外=__________是外電路上總的電勢(shì)降落;U內(nèi)=__________是內(nèi)電路上總的電勢(shì)降落,U=__________。
3、功率的計(jì)算式為__________。焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為__________。效率的計(jì)算式:__________。
4、串聯(lián)電路中,用電器兩端的電壓、電功率均與____________________成__________;并聯(lián)電路中,通過各支路的電流、各支路的電功率均與__________成__________。
【自主預(yù)習(xí)】
1、外電路的電勢(shì)降落叫__________,計(jì)算式是:U=__________。
2、斷路時(shí),外電阻R→__________,電路中的電流I=__________,路端電壓U路=__________。短路時(shí),外電阻R=__________,電路中的電流I=__________,路端電壓U路=__________。
3、在電源的U-I圖中,縱軸截距表示__________,橫軸截距表示__________,圖像斜率的絕對(duì)值表示__________。
4、電源的總功率:__________,輸出功率:__________,供電效率:____________________。
【課堂探究】
第一部分 路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
思考1:IR和Ir各自表示什么?
外電路中的用電器叫__________,外電路的電勢(shì)降落叫__________。
由E=U外+U內(nèi)可知,U=__________。
思考2:為什么多個(gè)并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個(gè)小燈泡暗?
【視頻】研究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
思考3:路端電壓與負(fù)載(外電路電阻)的關(guān)系是怎樣的?
思考4:有上述結(jié)論,斷路時(shí)的路端電壓與負(fù)載的關(guān)系是怎樣的?短路時(shí)呢?
思考5:路端電壓U隨電流I變化的圖像是怎樣的?物理意義是什么?
思考6:在如圖所示的U-I圖像中,①a、b各自表示誰的U-I圖像?②a、b的斜率各自什么?③a與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示什么?④a、b的交點(diǎn)坐標(biāo)表示什么?⑤交點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形UMOI的面積表示什么?
思考7:在如圖所示的I-R圖像中,電源的輸出電流與外電路電阻關(guān)系?
思考8:在如圖所示的U-R圖像中,電源的路端電壓與外電路電阻關(guān)系?
第二部分 閉合電路的功率和效率
思考1:如圖所示,電源提供的功率、電源的輸出功率、電源內(nèi)阻上的熱功率、供電效率各是多少?
思考2:對(duì)純電阻電路,電源的效率是怎樣的?
思考3:電源的輸出功率有哪些計(jì)算方法?
思考4:隨著R外的改變,P出也在發(fā)生變化。P出的最大值,即電源的最大輸出功率是多少?
第三部分 閉合電路的動(dòng)態(tài)分析
動(dòng)態(tài)電路分析的兩種常用方法:
1、程序法:
2、極限法:即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問題,可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論。
常用結(jié)論:“串反并同”
“串反”是指某一電阻增大時(shí),與它__________或__________的電阻中的__________、__________、__________都將__________;某一電阻減小時(shí),與它__________或__________的電阻中的__________、__________、__________都將__________;
“并同”是指某一電阻增大時(shí),與它__________或__________的電阻中的__________、__________、__________都將__________;某一電阻減小時(shí),與它__________或__________的電阻中的__________、__________、__________都將__________。
思考1:在閉合電路總,如果某一個(gè)電阻增大或減小,則電路的總電阻會(huì)怎樣變化?該電阻兩端的電壓會(huì)怎樣變化?
思考2:在分析電路時(shí),理想電壓表、理想電流表可以看做什么?
【自我測(cè)評(píng)】
1.(2022上·湖南長(zhǎng)沙·高二雅禮中學(xué)??计谥校﹫D1為“測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值,通過描點(diǎn)作圖得到如圖2的U-I圖線。下列判斷正確的是( )
A.電源的電動(dòng)勢(shì)
B.電源的內(nèi)阻
C.當(dāng)電壓為1.4V時(shí),外電路電阻阻值
D.當(dāng)電流為0.2A時(shí),電源內(nèi)電壓
2.(2022上·山東聊城·高二校聯(lián)考期中)如圖所示,直線A為某電源的U—I圖線,曲線B為某小燈泡L的U—I圖線的一部分,用該電源和小燈泡L串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)燈泡L恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是( )
A.燈泡L的額定電壓為2V,額定功率為4W
B.此電源的內(nèi)電阻為0.5,此時(shí)燈泡L的電阻大于1
C.此時(shí)電源內(nèi)阻的熱功率為4W
D.把燈泡L換成阻值恒為0.5的純電阻,電源的輸出功率將增大,但效率降低
3.(2022·四川師范大學(xué)附屬中學(xué)高二期中)如圖甲所示是來測(cè)量脂肪積累程度的儀器,其原理是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例(體液中含有鈉離子、鉀離子等,而脂肪不容易導(dǎo)電),模擬電路如圖乙所示。測(cè)量時(shí),閉合開關(guān),測(cè)試者分握兩手柄,體型相近的兩人相比,脂肪含量高者( )
A.電流表示數(shù)大B.電壓表示數(shù)小C.電源內(nèi)阻的電壓小D.路端電壓小
4.(2022·遼寧·鳳城市第一中學(xué)高二期中)如圖所示,平行金屬板中有一個(gè)帶電油滴懸浮在兩板間的P點(diǎn),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,選地面的電勢(shì)為零,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)后,下列說法中正確的是( )
A.油滴帶負(fù)電,將向上運(yùn)動(dòng)
B.P點(diǎn)的電勢(shì)降低
C.電源的效率變低
D.若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為ΔU和ΔI,則
【學(xué)后反思】
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