师：同学们，今天我们继续学习高二粤教版物理必修三第四章第二节闭合电路的欧姆定律第二课时。先看本节学习目标：一是通过实际应用加深对闭合电路欧姆定律的理解，培养模型建构、科学推理和科学论证能力；二是理解路端电压与负载的关系，培养科学思维与探究能力，形成物理观念；三是能理解和计算有关闭合电路欧姆定律的问题，提高科学思维能力，养成科学责任与态度。
首先回顾上节课主要内容：电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量，定义为(E = W/q)，数值上等于不接用电器时电源两极间电压。电源由导体组成，有电阻，称为电源内阻。通过实验探究得出闭合电路的欧姆定律：闭合电路中电流与电动势成正比，与内外电阻之和成反比，有三个表达式，分别是(E = U_{外} + U_{内})，(E = I(R + r))，(I = E/(R + r)) 。
接下来探究第一个问题：路端电压与负载关系。在电路中，内电路电压用(U_{内})表示，外电路电压叫路端电压，用(U_{外})表示，外电路的用电器叫负载。因存在内电压，负载电压不等于电动势，而是等于路端电压。那么路端电压与接入电路的用电器有怎样的关系呢？
先建构模型，思考生活中用电器是串联还是并联在电源上？一般为使每个用电器能独立工作不受其他用电器影响，用电器是并联在电源上的。据此画出电路图：每个用电器与开关串联后并联在电源两端。那如何通过这个电路探究路端电压与用电器数量的关系呢？可以通过逐渐闭合开关观察灯泡亮暗变化。
看这个电路，电源与三个灯泡并联，通过开关控制灯泡通断。逐个接通开关点亮灯泡，同学们观察灯泡亮度变化。接通第一个灯泡，接通第二个灯泡，三个灯泡同时接通，会发现灯泡亮度逐渐降低。这是为什么呢？因为三个灯泡并联，并联支路越多，并联电阻越小。根据闭合电路的欧姆定律(I = E/(R + r))可知，外电路并联电阻越小，干路电流(I)越大，内组分得的电压(U_{内}=Ir)越大，此时路端电压(U_{外}=E - Ir)减小。而灯泡并联在电源两端，得到的电压等于路端电压，所以灯泡变暗。
研究路端电压与负载关系，遵循局部 - 整体 - 局部的分析思路：先分析电路中某个电阻的变化，判断电路总电阻的变化；其次通过闭合电路欧姆定律判断干路电流的变化；然后判断电源内电压的变化；接着判断路端电压的变化；最后判断每一支路电流和电压的变化。
看例题一：在农村用电高峰时灯光发暗，深夜灯光特别明亮，解释原因。用电高峰意味着用户增多，外电路负载数量增加，并联支路增多，并联总电阻减小。在农村，电源与用电器距离较远，导线电阻率较大，导线电阻不可忽略。建构模型：除考虑电源内阻外，导线电阻(r_{0})串联在电源上，每个用电器并联在两根导线上。用电高峰用电器越多，并联电阻(R_{并})越小。根据闭合电路的欧姆定律(I = E/(R_{并} + R + r))可知，干路电流(I)增大，电源内阻(r)和干路电阻(R)分得的电压(U_{r}=Ir)、(U_{R}=IR)都增大，所以并联电压(U_{并}=E - U_{r} - U_{R})减少，灯泡电压减少，灯泡变暗。大家要掌握建立合适物理模型，按局部 - 整体 - 局部思路分析问题。
接着看第二个问题：用图像表示路端电压与电流关系。闭合电路欧姆定律(E = U + Ir)，数学变形可得(U = E - Ir)，路端电压(U)等于电动势减去内电压(Ir)。对于一个电源，电动势(E)和内阻(r)是确定的。对照数学一次函数表达式(y = kx + b)，整理出(U = -rI + E)。以横轴表示干路电流，纵轴表示路端电压，建立平面直角坐标系，作出的图像是一次减函数。
深入研究这个图像：其一，图像与纵轴有截距，意味着横轴电流(I)为(0)，此时外电路断开，外电压等于电源电动势，即纵轴截距表示电动势(E)；其二，图像与横轴有截距，说明纵轴路端电压(U)为(0)，此时外电路无用电设备，没分得电压，处于短路状态，此时对应的电流称为短路电流，用(I_{短})表示，横轴截距为短路电流(I = I_{短})。要特别强调，一般电源内阻很小，短路电流很大，短路易损坏电源，引发火灾，很危险，一般不能把电源短路；其三，图像斜率可用纵轴截距和横轴截距的比值表示，(k = \Delta U / \Delta I = E / I_{短} = -r)，图像斜率的绝对值表示电源内阻。图像纵坐标表示路端电压，可直接读取纵坐标得到路端电压(U)。通过(U = E)这个点作平行于横轴的图线，由于(E = U_{外} + U_{内})，那么(U_{内}=E - U_{外})，两图线之间的纵轴距离表示内电压，比如图中的(AB)线段。
看例题：如图为某一电源的(U - I)图像，由图可知，A. 电源电动势为(2V)；B. 电源内阻为(1/3Ω)；C. 电源短路时电流为(6A)；D. 路端电压为(1V)时，电路中电流为(5A)。同学们思考一下，一起分析：A选项，当电流为(0)时，外电路断开，路端电压等于电动势，即图像与纵轴截距为电动势(E = 2V)，A选项正确；B选项，图像斜率的绝对值为电源内阻(r = |\Delta U / \Delta I| = (2 - 0.8)÷6 = 0.2Ω)，B选项错误；C选项，电源短路时(R = 0)，电流(I_{短}=E / r = 2V÷0.2Ω = 10A)，故C选项错误；D选项，当路端电压(U = 1V)时，由(E = U + Ir)可得(I = (E - U)÷r = (2 - 1)÷0.2 = 5A)，故D选项正确。处理图像问题，要牢记图像斜率、截距的物理意义，灵活找到每个状态对应的内外电压。
下面学习闭合电路欧姆定律的综合应用。例题三：人造地球卫星大多用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片太阳能电池板组成。把太阳能电池置于如图所示电路中，当断开开关时，电压表的示数(U_{1}=800mV)，已知电阻(R)的阻值为(20Ω)，当闭合开关时，电压表的示数(U_{2}=400mV)，求该电池内阻(r)。
根据题目信息，建构物理模型：太阳能电池与开关、导线电阻连成闭合回路，电压表测量电源两端的电压即路端电压，画出电路图。开关闭合和断开对应接入电路和外电阻未接入两种状态，两种情况路端电压不同，说明电源有内阻。解：当外电路断开时，电压表测量路端电压等于电动势，(E = U_{1}=800mV)。开关闭合时，电压表测外电阻(R)的电压，(I = U_{2} / R = 400mV÷20Ω = 20mA)。根据闭合电路欧姆定律(I = E / (R + r))可得(r = E / I - R = 800mV÷20mA - 20Ω = 20Ω)，所以太阳能电池的电动势(E = 800mV)，内阻(r = 20Ω)。