高二物理导学案日期
编号
27闭合电路的欧姆定律(第1课时)
班级
姓名
知识目标
1、知道外电路、内电路概念,理解电源内部电势的变化和外电路中电势的变化规律;2、理解掌握闭合电路的欧姆定律,并能计算有关的电路问题。
自主学习
1、闭合电路
只有用导线把电源、用电器连成一个闭合
才有电流。用电器、导线组成
电路,电源内部
是
电路,内电路的电阻叫
用r表
示。
在外电路中,沿电流方向电势
,在内电
路中电流从电源
极流向极。
外电路中,自由电荷(设为正电荷)在恒定电场作
用下定向运动形成电流,沿电流方向电势降低,U外IR;而在内电路,由于非静电力作用,从负极到正极电势发生
内外电路类比图:电势高度
跃升,升高的值等于电动势的值E,同时,电流流经内阻r也有电势降低,U内Ir
2、由电路中的能量转化推导闭合电路欧姆定律
(1)设外电路为纯电阻电路,外电路电阻为R,电流为I,在时间t内,外电路中电能转化
成的内能为Q外
。
(2)内电路电阻为r,在时间t内,电能转化成内能为:Q内
。
(3)电源电动势为E,则在时间t内非静电力做功(即产生的内能)为:
W
。
(4)由能量守恒可知W
,
即EIt
整理化简得E
,也就是I
。由此得出闭合电路欧姆定律。
(5)另一种推导:整个电路中,由于非静电力作用电势升高E,而电流经过外电路电
阻和内电路电阻时电势降低分别为U外IR、U内Ir,整体看,升高和降低应相等,所以
EU外U内IRIr,所以有
。
3、闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路的
跟电源的
成正比,跟内外电路的
之
和成反比。
(2)公式:I
。
(3)电动势E与内电压U内、外电压U外的关系:E这就是说,电源的电动势等于
。。
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f特别提醒:
①IE只适用于外电路为纯电阻的闭合电路;Rr
②由于电源的电动势E和内电阻r不受R变化的影响,从IE不难看出,随R的增Rr
加,电路中电流I减小;
③U外=E-Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路.
解决闭合电路问题的一般步骤:
①认清外电路上各元件的串、并联关系,必要时需画出等效电路图帮助分析.要特别注意
电流表和电压表所对应的电路.
②求总电流I:若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势,可用闭合电路欧姆定律直接求出;若内外电路上有多个未知电阻,可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流
I;当以上方法都行不通时,可以应用联立方程求出I③根据串、r