闭合电路中的能量转化与守恒

闭合电路中的能量转化

教学目标

1．理解电路中的能量转化情况，即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的

问题．加深对能的转化和守恒定律的认识．

2．掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法．

教学重点、难点分析

1．对电路中各部分做功情况（什么力做功）、能量转换情况（什么能之间的转化）

的分析、理解．

2．认清电源输出功率与效率的联系与区别．

3．对非纯电阻电路中能量转化问题的理解、应用．

教学过程设计

教师活动

一、电路中的功与能

能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律．在电路中能量是怎么转化的？请参照图3-4-1

所示电路回答并举例．

学生活动

答：电源是把其它能转化为电能的装置．内阻和用电器是电能转化为热能等其它形

式能的装置．如化学电池将化学能转化成电能，而电路中发光灯泡是将电能转化成光、

热能．

对于一个闭合电路，它的能量应该是守恒的，但又在不同形式间转化，通过什么方式完成呢？

（请结合电动势和电压的定义回答）

答：做功．在电源部分，非静电力做正功W非=q ，将其它形式的能转化成电能．而

内阻上电流做功，将电能转化成内能W内=qU′（U′为内阻上的电势降），在外电路部

分，电流做功W外=qU（U为路端电压），电能转化成其它形式的能．

这些功与能量间的定量关系如何？

总结：可见

闭合电路的动态分析

【教学思路】

1.启发学生通过分析闭合电路中的E、I、r有关的关系式，分析动态问题。

2.熟练掌握程序法分析动态电路分析。

部分 整体

3、熟练应用 E=U内+ U外

I=E/R总=E/(r+ R外)

U内= I r

U外= I R外

4.掌握技巧：

串反并同

【教学重点】：

程序法应用，串反并同的应用

【教学难点】：

串反并同的理解

【教学手段】：

讲授法，启发法

【教学工具】：

多媒体应用

部分

教学内容：

闭合电路中由于局部电阻变化（或开关通断)引起电路变

化的问题分析方法如下：程序法；部分----整体-----部分 ①由局部电阻变化判断总电阻的变化

②判断总电流I的变化；

③根据U=E-Ir判断路端电压的变化；

④根据串并联电路的特点以及欧姆定律判断各部分电路的电压及电流的变化。

例一：在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时 （ ）

(A)安培表示数变大，灯变暗。 (B)安培表示数变小，灯变亮。

(C)伏特表示数不变，灯变亮。 (D)伏特表示数变大，灯变暗。

三：在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头P向

b端移动时

A、电压表示数变大，电流表示数变小

B、电压表示数变小，电流表示数变大

C、电压表示数变大，电流表示数变

大

D、电压表示数变小

《闭合电路欧姆定律》教学反思

光泽二中 黄军荣

（一）、教材内容及教学对象分析：

《闭合电路欧姆定律》是高中物理第二册（必修加选修）第十四章第六节的内容。其主要教学内容

有两部分：电动势和闭合电路欧姆定律。

1 、学生接受电动势这个概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础．但是电动势这个概念比较抽象，涉及的知识面较广，要使学生全面、深刻地理解它是有困难的．新教材考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要，简化了电动势的教学，其基本内容有下列两方面：一个是电源电动势是由电源本身的性质决定的，它表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领．另一个是电源电动势的值可用电压表测出 —— 电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；在闭合电路里，电源电动势等于内、外电压

之和．教材提出电动势这个概念，但没有给电动势下定义，只是讲它 “ 等于 ” 什么。 2 、路端电压 U 与外电阻 R 的关系，是一个难点．演示实验由学生自己通过仿真实验记录数据并指导学生得出规律，使学生有明确的感性认识，同时这也更大程度的提高了高二学生的逻辑推理能力。

（二）、教学重点、难点分析：

1 、重点： 闭合电路欧姆定律的内容及 U 随 R 变化的规律

2 、

闭合电路的动态分析

【教学思路】

1.启发学生通过分析闭合电路中的E、I、r有关的关系式，分析动态问题。

2.熟练掌握程序法分析动态电路分析。

部分 整体

3、熟练应用 E=U内+ U外

I=E/R总=E/(r+ R外)

U内= I r

U外= I R外

4.掌握技巧：

串反并同

【教学重点】：

程序法应用，串反并同的应用

【教学难点】：

串反并同的理解

【教学手段】：

讲授法，启发法

【教学工具】：

多媒体应用

部分

教学内容：

闭合电路中由于局部电阻变化（或开关通断)引起电路变

化的问题分析方法如下：程序法；部分----整体-----部分 ①由局部电阻变化判断总电阻的变化

②判断总电流I的变化；

③根据U=E-Ir判断路端电压的变化；

④根据串并联电路的特点以及欧姆定律判断各部分电路的电压及电流的变化。

例一：在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时 （ ）

(A)安培表示数变大，灯变暗。 (B)安培表示数变小，灯变亮。

(C)伏特表示数不变，灯变亮。 (D)伏特表示数变大，灯变暗。

三：在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头P向

b端移动时

A、电压表示数变大，电流表示数变小

B、电压表示数变小，电流表示数变大

C、电压表示数变大，电流表示数变

大

D、电压表示数变小

溧阳市戴埠高级中学高二物理备课组 恒定电流 主备人：王平 2013-8-30

闭合电路的欧姆定律

一、路端电压与负载的关系

1.路端电压与负载的关系式：

2.思考： 电阻R变大了，R总 ，I总 U内 U外 电阻R变小了， R总 ，I总 U内 U外

3.电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象．

（1）函数表达式：

（2）图象的物理意义：

①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流 I短?E/r

③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．

例1．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I1>I2 B.电动势E1=E2.内阻r1>r2 C电动势E1>E2，内阻r1

D.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

五闭合电路的欧姆定律(一)

五．闭合电路的欧姆定律（一）

【要点导学】

1．电源是把其它形式的能转化为_________的装置；在电源的内部非静电力做功，将其它形式的能转化为_______，在电源的外部电路，电场力做功，________转化为其它形式的能。

2．电源电动势：

（1）电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的_________（电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测量）。

（2）电动势的符号是______，国际单位是伏特，是一个______(填“标量”或“矢量”)，但电动势有方向，在内部由______ 极指向______极。

（3）电动势的物理意义：表征电源把其它形式的能转化为_______的本领，电动势大小是由电源的本身的性质决定的，电动势在数值上等于把其它形式的能转化为电能时，_____库仑电量所具有的电能的数值。

3．闭合电路的欧姆定律

（1）闭合电路的组成：①内电路：电源内部的电路，其电阻称为内电阻，内电阻所降落的电压称为内电压；②外电路：电源外部的电路,其两端电压称为外电压或路端电压；③内、外电压的关系：E=U+U/.

(2)闭合电路欧姆定律的内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成_______，跟整个电路的电阻成__________

《闭合电路欧姆定律》学案

一、闭合电路组成

1.闭合电路至少包含的元件有： 。 2.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= 。 3.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 ，也叫 用U外= 表示。 二、闭合电路欧姆定律

1.闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 。 2.公式： 。

3.常用的其它变形公式: 、 、 。 【试一试】

（1）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 。 （2）讨论 两种特殊情况

1.断路：R? ，I?

溧阳市戴埠高级中学高二物理备课组 恒定电流 主备人：王平 2013-8-30

闭合电路的欧姆定律

一、路端电压与负载的关系

1.路端电压与负载的关系式：

2.思考： 电阻R变大了，R总 ，I总 U内 U外 电阻R变小了， R总 ，I总 U内 U外

3.电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象．

（1）函数表达式：

（2）图象的物理意义：

①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流 I短?E/r

③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．

例1．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I1>I2 B.电动势E1=E2.内阻r1>r2 C电动势E1>E2，内阻r1

D.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

2.7闭合电路的欧姆定律（第一课时）

【学习目标】

1.经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用， 理解内，外电路能量的转化。

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与负载的关系，并能进行相关的电路分析和计算。 【学习重点】

1．闭合电路欧姆定律。

2．路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图象表示。 【学习难点】

路端电压与负载的关系 【自主学习导航】

一、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路

(1)闭合电路由外电路和内电路组成，用电器、导线组成 ，电源内部是 ． (2)电路中 的定向移动方向就是电流的方向，所以在外电路中，沿电流方向电势降低．

2．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的 成反比．

E

(2)公式：I＝.

R＋r

(3)我们用U外表示IR，它是外电路上总的电势降落，习惯上叫做 ；用U内表示Ir，它是内电路的电势降落．所以E＝U外＋ ，这就是说，电源的电动势等于 ．

二、

1.在如图(a)所示得电路中,L1、L2为规格相同得小灯泡,这种小灯泡得伏安特性曲线如图(b)所示,C就是电容为100μF得电容器,R就是阻值为8Ω得定值电阻,电源E得内阻为1Ω。电路稳定后,通过L1得电流为0.2A,下列结果正确得就是

A.L1得电功率为0.16W

B.L2得电阻为4Ω

C.电源得效率为60%

D.电容器得带电量为2.4×10-4C 【答案】A

【解析】

试题分析:电路稳定后,通过L1得电流为I1=0.2A,由图读出其电压U1=0.8V,则灯泡L1得电功率P1=U1I1=0.2×0.8=0.16W,故A正确;并联部分得电压U2=U1+I1R=0.8+0.2×8=2.4V,

由图读出其电流为I2=0.4A,根据欧姆定律得2

2

22.4

6 0.4

U R

I Ω

＝＝＝,故B错误;电源电动

势E=U2+(I1+I2)r=2.4+0.6×1=3V,电源得效率为22.4

80% 3

U

E

η＝＝＝,故C错误;电容器得电压U=I1R=1.6V,则电容器得带电量为Q=UC=1.6×100×10-6=1.6×10-4C,故D错误.故选A.

考点:U-I图像;电容器

【名师点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律、串并联电路得特点得直接应用,要求同学们能正确分析电路得结构,能根