第三节：闭合电路欧姆定律
教学过程
1、认识闭合电路
情境引入：
问题1：最简单的闭合电路是由哪几部分组成的？
问题2：在闭合电路中电流如何流向及电源在闭合电路中起什么作用？
根据电路图分析电流形成的原因以及电源在电路中所起的作用.
电源的工作过程类似于如图所示的抽水机的工作过程。
电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，将堆积在负极的正电荷移到正极，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。
分析：电荷的定向移动形成电流。
在外电路中，在静电力的作用下，正电荷由电源正极移动到负极，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。
在电源内部（即在内电路中），通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。
内电路与外电路中的总电流是相同的。
电源：是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势：1）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
2）电源的电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压。
3）符号与单位：符号：E 单位：伏特 （V）
2、闭合电路欧姆定律
闭合电路欧姆定律的推导过程：
由以上分析可知：闭合电路外电路和内电路两部分，如图所示。
问题1：电源电动势与外电路电压及内电路电压有什么关系呢？
方法一：实验法
实验装置如图所示：
(1)其中，电压表V1示数为电源的外电压U外，V2示数为电源的内电压U内。
(2)测量过程和方法：
①S1闭合，S、S2断开时，V1示数为电源电动势E。
②S1、S、S2闭合，V1示数为电源的外电压U外，V2示数为电源的内电压U内
(3)结论：改变滑动变阻器R的阻值，多测几组电压，均满足EU外U内
而U外=IR，U内=Ir, 可得：EIRIr
方法二：能量转化法
问题：如图，若外电路两端的电势降落，即，即电势差为U外；内电路中的电势降落，即电势差为U内；电源电动势为E；当电键闭合后，电路中的电流为I，通电时间为t。试回答下列问题：
（1）在t时间内,外电路中静电力做的功W外为多少？
W外qU路ItU路
（2）在t时间内,内电路中静电力做的功W内为多少？
W内qU内ItU内
（3）电池化学反应层在t时间内,非静电力做的功W非为多少？
W非qEItE
（4）静电力做的功等于消耗的电能，非静电力做的功等于转化的电能，根据能量守恒你能得到什么？
EU外U内
问题2：依据上面得到的结果，推导出闭合电路中的电流I与电动势E、内电阻r、外电阻R的关系式？
EU外U内 EIRIr IE Rr
闭合电路欧姆定律：上式表明，闭合电路中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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
例1、若用E表示总电动势，U表示外电压，U’表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式：⑴U’= IR ⑵U’= E－U ⑶E = U+Ir ⑷I =E / (R+r) ⑸U = ER / (R+r) ⑹U = E+Ir，上述关系式中成立的是：（ ）
A、⑴⑵⑶⑷ B、⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑸⑹ D、⑴⑶⑸⑹
3、路端电压与负载的关系
问题1：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻R变化时，电路中的电流I如何变化？
问题2：若外电阻R减小，路端电压U路会有怎样的变化？
定性分析： R↑→I(＝E)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑ R＋r
ER↓→I(＝↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓
R＋r
结论：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。
例2、如图所示的电路中，电压表和电流表都是理想电表，若将滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（ ）
A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小
B．电压表V的读数减小，电流表A的读数增大
C．电压表V和电流表A的读数都减小
D．电压表V和电流表A的读数都增大
例3、在如图15－17所示的电路中，在滑动变阻器R2的滑动头向下移动的过程中，电压表V和电流表A的示数变化情况正确的是：（ ）
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
方法总结：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。
拓展到两个特殊情况：
∞
外电路断路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。
0 0
EE外电路短路：R↓→I(＝)↑→Ir(＝E)↑→U＝0 I＝ 称为短路电流 rr0
4、闭合电路的U-I图像
根据U＝E－Ir知，E、r是定值，U与I是一次函数关系。
以路端电压U为纵坐标，电流I为横坐标，采用描点、拟合图像的方法，作出U与I的图像分析： 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4、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
第三节：闭合电路欧姆定律
教学过程
1、认识闭合电路
情境引入：
问题1：最简单的闭合电路是由哪几部分组成的？
问题2：在闭合电路中电流如何流向及电源在闭合电路中起什么作用？
根据电路图分析电流形成的原因以及电源在电路中所起的作用.
电源的工作过程类似于如图所示的抽水机的工作过程。
电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，将堆积在负极的正电荷移到正极，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。
分析：电荷的定向移动形成电流。
在外电路中，在静电力的作用下，正电荷由电源正极移动到负极，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。
在电源内部（即在内电路中），通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。
内电路与外电路中的总电流是相同的。
电源：是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势：1）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
2）电源的电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压。
3）符号与单位：符号：E 单位：伏特 （V）
2、闭合电路欧姆定律
闭合电路欧姆定律的推导过程：
由以上分析可知：闭合电路外电路和内电路两部分，如图所示。
问题1：电源电动势与外电路电压及内电路电压有什么关系呢？
方法一：实验法
实验装置如图所示：
(1)其中，电压表V1示数为电源的外电压U外，V2示数为电源的内电压U内。
(2)测量过程和方法：
①S1闭合，S、S2断开时，V1示数为电源电动势E。
②S1、S、S2闭合，V1示数为电源的外电压U外，V2示数为电源的内电压U内
(3)结论：改变滑动变阻器R的阻值，多测几组电压，均满足EU外U内
而U外=IR，U内=Ir, 可得：EIRIr
方法二：能量转化法
问题：如图，若外电路两端的电势降落，即，即电势差为U外；内电路中的电势降落，即电势差为U内；电源电动势为E；当电键闭合后，电路中的电流为I，通电时间为t。试回答下列问题：
（1）在t时间内,外电路中静电力做的功W外为多少？
W外qU路ItU路
（2）在t时间内,内电路中静电力做的功W内为多少？
W内qU内ItU内
（3）电池化学反应层在t时间内,非静电力做的功W非为多少？
W非qEItE
（4）静电力做的功等于消耗的电能，非静电力做的功等于转化的电能，根据能量守恒你能得到什么？
EU外U内
问题2：依据上面得到的结果，推导出闭合电路中的电流I与电动势E、内电阻r、外电阻R的关系式？
EU外U内 EIRIr IE Rr
闭合电路欧姆定律：上式表明，闭合电路中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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
例1、若用E表示总电动势，U表示外电压，U’表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式：⑴U’= IR ⑵U’= E－U ⑶E = U+Ir ⑷I =E / (R+r) ⑸U = ER / (R+r) ⑹U = E+Ir，上述关系式中成立的是：（ ）
A、⑴⑵⑶⑷ B、⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑸⑹ D、⑴⑶⑸⑹
3、路端电压与负载的关系
问题1：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻R变化时，电路中的电流I如何变化？
问题2：若外电阻R减小，路端电压U路会有怎样的变化？
定性分析： R↑→I(＝E)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑ R＋r
ER↓→I(＝↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓
R＋r
结论：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。
例2、如图所示的电路中，电压表和电流表都是理想电表，若将滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（ ）
A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小
B．电压表V的读数减小，电流表A的读数增大
C．电压表V和电流表A的读数都减小
D．电压表V和电流表A的读数都增大
例3、在如图15－17所示的电路中，在滑动变阻器R2的滑动头向下移动的过程中，电压表V和电流表A的示数变化情况正确的是：（ ）
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
方法总结：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。
拓展到两个特殊情况：
∞
外电路断路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。
0 0
EE外电路短路：R↓→I(＝)↑→Ir(＝E)↑→U＝0 I＝ 称为短路电流 rr0
4、闭合电路的U-I图像
根据U＝E－Ir知，E、r是定值，U与I是一次函数关系。
以路端电压U为纵坐标，电流I为横坐标，采用描点、拟合图像的方法，作出U与I的图像分析： 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4、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