高二物理閉合電路歐姆定律知識點梳理(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高二物理閉合電路歐姆定律知識點梳理一、基礎(chǔ)知識歸納1.閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)、外電路內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機的線圈等.內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻.外電路：電源兩極，用電器和導線等.外電路的電阻叫做外電阻.(2)閉合電路的歐姆定律內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成 正比 ，與內(nèi)、外電路的電阻之和成 反比 .適用條件：純電阻電路.閉合電路歐姆定律的表達形式有：.E=U外+U內(nèi).I= (I、R間關(guān)系).U=E-Ir(U、I間關(guān)系).U= E(U、R間關(guān)系)2.閉合電路中的電壓關(guān)系(1)電源電動勢等于內(nèi)、外電壓之和.注意：U不一定等于IR.(

2、純電阻電路中U=IR，非純電阻電路中UIR)(2)路端電壓與電流的關(guān)系(如圖所示).路端電壓隨總電流的增大而 減小 .電流為零時，即外電路斷路時的路端電壓等于電源電動勢E.在圖象中，U-I圖象在縱軸上的截距表示電源的 電動勢 .路端電壓為零時(即外電路短路時)的電流Im= (短路電流).圖線斜率的絕對值在數(shù)值上等于 內(nèi)電阻 .(3)純電阻電路中，路端電壓U隨外電阻R的變化關(guān)系.外電路的電阻增大時，I減小，路端電壓升高;外電路斷開時，R，路端電壓 U=E ;外電路短路時，R=0，U=0，I=Im=E/r.3.電動勢與路端電壓的比較：電動勢 路端電壓U物理意義 反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其他形式能

3、量轉(zhuǎn)化為電能的情況 反映電路中電場力做功把電能轉(zhuǎn)化成為其他形式能量的情況定義式 E= ，W為電源的非靜電力把正電荷從電源負極移到正極所做的功 U= ，W為電場力把正電荷從電源外部由正極移到負極所做的功量度式 E=IR+Ir=U+U U=IR測量 運用歐姆定律間接測量 用伏特表測量決定因素 只與電源性質(zhì)有關(guān) 與電源和電路中的用電器有關(guān)特殊情況 當電源開路時路端電壓U值等于電源電動勢E4.閉合電路中的功率關(guān)系(1)電源的總功率：P總= IE =IU+IU=P出+P內(nèi)(2)電源內(nèi)耗功率：P內(nèi)= I2r =IU=P總-P出(3)電源的輸出功率：P出=IU=IE-I2r=P總-P內(nèi)(4)電源的輸出功率與

4、電路中電流的關(guān)系P出=IU外=IE-I2r=-r(I- )2+ ，當I= 時，電源的輸出功率最大，P出= .P出-I圖象如右圖示.5.電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系對于純電阻電路，電源的輸出功率P出=I2R=( )2R=由上式可以看出，當外電阻等于電源內(nèi)電阻(R=r)時，電源輸出功率最大，其最大輸出功率為Pm= .當R=r時，即I=E/2r時，電源的輸出功率最大，P出= .P出-R圖象如右圖所示.由圖象可知，對應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻R1和R2，不難證明r= .由圖象還可以看出，當R<r時，若R增大，則P出增大;當R>r時，若R增大，則P出減小.注意：對于

5、內(nèi)、外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小.5.電源的效率指電源的輸出功率與電源功率之比.即= ×100%= ×100%= ×100%對純電阻電路，電源的效率= ×100%= ×100%= ×100%由上式看出，外電阻越大，電源的效率越高.6.電路的U-I圖象右圖中a為電源的U-I圖象，b為外電阻的U-I圖象.兩者的交點坐標表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓;該點和原點的連線為對角線的矩形的面積表示輸出功率;a的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大小; b的斜率的絕對值表示外電阻的大小;當兩個斜率相等時，即內(nèi)、外電阻相等時

6、，圖中矩形面積最大，即輸出功率最大(可以看出此時路端電壓是電動勢的一半，電流是最大電流的一半).二、重點難點突破一、閉合電路中的能量關(guān)系1.電源的功率、電源消耗的功率、其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β?、整個電路消耗的功率都是指EI或I2(R外+r).2.電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指IU或IE-I2r或I2R外.3.電源內(nèi)阻消耗的功率是I2r.4.整個電路中有P電源=P外+P內(nèi).這顯然是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律在閉合電路中的具體體現(xiàn).二、閉合電路的動態(tài)分析分析問題分析解答這類習題的一般步驟是：1.確定電路的外電阻如何變化.說明：(1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大

7、(或減小).(2)若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大;若電鍵的通斷使并聯(lián)的支路增多時，總電阻減小.(3)在右圖所示分壓器電路中，滑動變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與用電器并聯(lián)(以下簡稱并聯(lián)段)，另一段與并聯(lián)部分相串聯(lián)(以下簡稱串聯(lián)段);設(shè)滑動變阻器的總電阻為R，燈泡的電阻為R燈，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并，則分壓器的總電阻為R總=R-R并+由上式可以看出，當R并減小時，R總增大;當R并增大時，R總減小.由此可以得出結(jié)論：分壓器總電阻的變化情況，與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化情況相同.2.根據(jù)閉合電路的歐姆定律，確定電路的總電流如何變化.3.由U內(nèi)=I內(nèi)r，確

8、定電源的內(nèi)電壓如何變化.4.由U外=E-U內(nèi)，確定電源的外電壓(路端電壓)如何變化.5.由部分電路的歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化.6.確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化.三、電路的故障分析1.常見的故障現(xiàn)象斷路：是指電路兩點間(或用電器兩端)的電阻無窮大，此時無電流通過，若電源正常時，即用電壓表兩端并聯(lián)在這段電路(或用電器)上，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該段電路斷路.如電路中只有該一處斷路，整個電路的電勢差全部降落在該處，其他各處均無電壓降落.短路：是指電路兩點間(或用電器兩端)的電阻趨于零，此時電路兩點間無電壓降落，用電器實際功率為零(即用電器不工作或燈不亮，但電源易被燒壞).2.檢查電路故障的常用方法電壓表檢查法：當電路中接有電源時，可以用電壓表測量各部分電路上的電壓，通過對測量電壓值的分析，就可以確定故障.在用電壓表檢查時，一定要注意電壓表的極性正確和量程符合要求.電流表檢查法：當電路中接有電源時，可以用電流表測量各部分電路上的電流，通過對測量電流值的分析，就可以確定故障.在用電流表檢查時，一定要注意電流表的極性正確和量程符合要求.歐姆表檢查法：當電路中斷開電源后，可以利用歐姆表測量各部分電路的電阻，通過對測量電阻值的分析，就可以確定故障.在用歐姆表檢查時，一定要注意切斷電源.試電筆檢查法：對于家庭用電線路，當