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1、闭合电路欧姆定律及其应用小练习三维目标：一：知识与技能 1、熟悉闭合电路外特性曲线，及其表征的物理含义； 2、掌握闭合电路动态分析的两种方法； 3、会用闭合电路欧姆定律计算相关物理量及极值问题。二：过程与方法 1、练习与巩固的训练加深学生对闭合电路欧姆定律的理解； 2、培养学生掌握科学合理的物理方法用以简化繁杂的物理计算过程。三：情感态度与价值观 教学重点、难点一、 教学重点：1、对闭合电路外特性曲线及其工作点的理解；2、闭合电路动态分析的两种方法及其适用条件；3、应用闭合电路欧姆定律处理功率、电阻极值的计算类问题。二、教学难点：应用闭合电路欧姆定律处理电阻极值问题课时安排： 1个课时教学过程
2、： 一、课程引入： 二、教学内容：1.右图1所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则（ACD ）A. 路端电压都为时，它们的外电阻相等B. 电流都是时，两电源内电压相等C. 电路A的电动势大于电路B的电动势D. A中电源的内阻大于B中电流的内阻易，本题考察学生对闭合电路电源外特性曲线的理解：图像斜率、与横纵坐标的交点和与坐标轴围成部分表示的含义。2.在如图2所示的UI图像中，直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图像，直线b为某电阻R的伏安特性曲线。用该电源和电阻R连接成闭合电路，由图像可知( AD )AR的阻值1.5 B电源电动势为3V，内电阻为0.5 C电源的输出
3、功率为3.0 WD电阻R的电功率为1.5 W易，本题考察学生对电源外特性曲线与电阻元件的伏安特性曲线组成的闭合回路，其工作点所表示的含义。巩固练习： 图为小灯泡的U-I图线，若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V，内阻r=0.75的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据（）A1.5W，1.0W B0.75W，0.5WC0.75W，0.75W D1.5W，0.75W解析：电源的外电压与电流的关系为U=E-Ir=1.5-0.75I，作电源的外电压与电流的关系图线，交点所对应的电压U=0.75V，电流I=1A，则灯泡的实际功率P=UI=0.75W，电源的总功率P总
4、=EI=1.5W故D正确，A、B、C错误故选D3.如图3所示的电路中，R1=1，R2=6，电源内阻r=1，若开关闭合后，铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作，则( D)A流过电动机的电流为6A B流过R2上的电流为1.5AC电源电动势E=10V D若电动机线圈电阻为0.5，则电动机输出功率为10W易，本题考察在闭合电路中接入一个非线性元件时的处理方法，学生易错于将非线性元件等同于线性元件处理。4.如图4所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动一些，
5、待电流达到稳定后，则与P移动前相比（C） AU变小 BI变大 CQ增大 DQ减小易。考察在含有电容器闭合电路的动态变化问题，某一支路电阻发生变化时，各电路中电流或者电压的变化情况，以及电容器的充电或放电过程。5.如图5所示，电源的电动势为E，内电阻为r，两电表均可看做是理想电表闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动，在此过程中(BD)A小灯泡L1、L2均变暗B小灯泡L1变暗，L2变亮C电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D电流表A的读数变大，电压表V的读数变小易，在实物电路图中，电路中某一支路的电阻发生变化时，电路中的电流和电压变化情况，也属于电路的动态分析；学生主要错在对电路图能够很
6、快的认清电路的连接情况，而对于实物图则不能理清电路的串并联关系。6.如图6所示电路中A1、A2、v1、V2为理想电表,当R1的滑动触头向右移动时（C） A. A1的读数改变量小于A2读数改变量 B. A1的读数在增大 v1的读数在增大 C. v1读数变化量小于V2读数的变化量 D. v1读数变化量大于V2读数的变化量易，属于电路的动态分析，考察电路中电阻变化时，电路中的电流和电压同样满足电阻串并联关系中的电流和电压的关系。巩固练习：如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电
7、容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是(A ) A.只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3 中有向上的电流 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压 表示数变大，带电微粒向下运动D.若断开电键S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动7.如图7所示的两种电路中，电源相同且内阻不计，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略，电流表、和读出的电流值分别为、和，下列关系式中正确的是（BD）A. B. C. D. 适中，考察闭合电路的综合运用，学生大部分错在想当然
8、以及传统观念中认为电表内阻可以忽略不计，即便考虑到了也会因为繁杂的计算而退缩。8.图8为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计不称物体时，滑动触头P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑动触头P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大这样就把电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，电流表为理想电表，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为(A)A G2kLBGkL CGkLDGkIL适中，本题属于力电综合题型，学生难于在众多的文字描
9、述中找到有效的物理量，以及理清该图的原理。二、计算题（共36分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）9.（16分）如图所示为“红旗”牌小轿车的远程车灯电路中的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为12A。求：（1）该蓄电池的电动势E和内电阻r；（2）车头两个远程车灯的铭牌上标有“10V，10W”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，求两灯消耗的总电功率。（1）由图可知瞬间短路时总功率P=144W，由P=I短E，求出E=12V 由P=Ir，求出r=1 （2）一个车灯的电阻 R灯=10 两灯并联的电阻 R并=5
10、电路中的总电流I=2A 两灯总电功率P总 =I2R并=20W 10.（20分）如图电路中，电阻，电源电动势E=12V，内电阻r=1,电流表为理想电表。求：（1）当电流表示数为0.4A时，变阻器的阻值多大？（2）阻值多大时，它消耗的电功率最大？（3）阻值多大时，电源的输出功率最大？解析由电路图可知，R1与R3并联后再与R1串联，电流表的示数是表示通过电阻R2的电流，根据串并联电路的特点以及闭合电路欧姆定律可求出该题的答案。（1）设干路电流为I，根据并联电路的分流原理： 外电路的总电阻 由闭合电路欧姆定律得 由、式求得（2）设阻值为时，它消耗的功率最大为此时电路总外阻为 干路电流 联立可解得当 时
11、，最大（3）设阻值为时，电源输出功率最大为当外电路的总电阻R=r时，电源输出功率最大，因为Rr，所以，当R越接近r时输出功率最大。故只有当时，R接近r，此时电源输出功率最大。巩固练习： 如图所示，已知电源电动势E=12V，r=0.5，滑动变阻器 ，其滑动触头为P。（1）当滑动触头P滑动到什么位置时，干路中电流最小？最小电流是多少？（2）当滑动触头在什么位置时，电源输出功率最大？是多少？解析解：（1）设P上方的电阻为，则等效电路如图所示，则外电阻最大时，干路中的电流最小，由题意可得：当时，外电阻最大，即当时，外电阻存在最大值，且最大值。干路电流的最小值可由闭合电路欧姆定律得：得： 最小电流： (2）根据可知，要使电源输出功率最大，则外阻和内阻应相等时，根据题意可知,所以只有当R越来越接近r时，电源输出功率最大，即要使外电阻最小，此时滑片的位置应该位于最上方，此时最小外电阻为：由可得=52.2W
