閉合電路歐姆定律--知識(shí)點(diǎn)

1、閉合電路歐姆定律 （電流表的內(nèi)外接法、限流式分壓式接法）、電流表的內(nèi)接和外接在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中通常需要用電器兩端的電壓和通過(guò)用電器的電流，這時(shí)要利用伏安 法測(cè)電阻，通常用伏安法測(cè)電阻時(shí)，可采用如圖所示的兩種接法：圖乙電流表內(nèi)接法電流表外接法1、分析:【電流表外接法】用 R真、R測(cè)分別表示待測(cè)電阻 Rx測(cè)量值，Ra、Rv分別表示電 流表和電壓表的內(nèi)阻。由此可看出，測(cè)量值小于真實(shí)值11 r_i-uv人真 Rv所以，當(dāng)Rv»Rx時(shí)，R測(cè)越接近R真，誤差越小。【電流表外接法】用 流表和電壓表的內(nèi)阻。R真、R測(cè)分別表示待測(cè)電阻 Rx測(cè)量值,Ra、Rv分別表示電由此可看出，測(cè)量值大于真實(shí)值R S +

2、5Ux U f D=+=人育+rR所以，當(dāng)Rx>>Ra時(shí)，R測(cè)越接近R真，誤差越小。2、電流表內(nèi)、外接判斷方法:Rx>>R a；米用電流表外接法的條件:Rx>>R a 和 Rv>>R x 關(guān)系時(shí)：米用電流表內(nèi)接法的條件:當(dāng)不滿(mǎn)足Rv>>R x（即Rx大電阻）時(shí)用內(nèi)接法。（即Rx小電阻）時(shí)用外接法。當(dāng)若安培表示數(shù)變化比例大，即'、鋰兀時(shí)，用內(nèi)、外接法均可。3、規(guī)律口訣：大內(nèi)小外含義：a:大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法。b:內(nèi)接法測(cè)量值偏大，外接法測(cè)量值偏小。2即RxRv Ra用內(nèi)接法RxfvRa用外接法.、滑動(dòng)變阻器的限流式和分

3、壓式接法（一）滑動(dòng)變阻器在電路中的兩種接法:1 通過(guò)改變變阻器電阻來(lái)改變電路中的電流，以控制電路中的電流一一限流式；如圖1所示，當(dāng)滑動(dòng)頭P從右端向左移動(dòng)過(guò)程，滑動(dòng)變阻器電阻逐漸減小，電 路中的電流逐漸增大，變阻器起控制電路電流作用。注意：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大。2 通過(guò)變阻器改變電阻來(lái)改變用電器兩端的電壓，起調(diào)壓器的作用一一分壓式。如圖2所示，電阻R與變阻器左邊電阻并聯(lián)，用電器與左邊電阻的電壓相等，改 變P的位置改變用電器 R兩端電壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)制電壓作用。3.電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍電流范圍:U UR Rp RR限流式接法電壓范圍： U U ；R Rp（上式中：R為用電器的電阻，

4、Rp為滑動(dòng)變阻器的全電阻。）可見(jiàn)：限流電路的調(diào)節(jié)范圍與 Rp有關(guān)。在電源電壓 U和用電器電阻R一定時(shí)，Rp越Rp比R小得多時(shí)，用電器上的電壓電流范圍:大，用電器上電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍也越大；當(dāng) 和電流的調(diào)節(jié)范圍都很小。分壓式接法電壓范圍：° U可見(jiàn)：分壓式接法的電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍與滑動(dòng)變阻器Rp無(wú)關(guān)。4.兩種電路的比較：分壓電路的電流和電壓調(diào)節(jié)范圍都大于限流電路的調(diào)節(jié)范圍。在電源滑動(dòng)變阻器和用電器一定的條件下，限流電路消耗的電能小于分壓電路消耗 的電能。5 選擇原則：由于限流式電路能節(jié)約能源，一般情況下優(yōu)先選擇限流式接法（以提高電路效率） 但在下列幾種情況下，必須選擇分壓式連接方式

5、： 當(dāng)滑動(dòng)變阻器全電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻時(shí)，且實(shí)驗(yàn)要求電壓（電流）的變化范圍較大; 明確要求某部分電路的電壓從零開(kāi)始變化；例：測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)。 若采用限流接法，電路中的最小電流仍超過(guò)用電器的額定電流。三、閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)、外電路 內(nèi)電路：電源兩極（不含兩極）以?xún)?nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈等.內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r.內(nèi)電路分得的電壓稱(chēng)為內(nèi)電壓， 外電路：電源兩極間包括用電器和導(dǎo)線(xiàn)等，外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱(chēng)為外電壓（在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓） 閉合電路的歐姆定律 適用條件：純電阻電路內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之

6、和成反比，即匸 E/ （ R+r）研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U,前兩個(gè)是常量，后三個(gè)是變量。r E U外+ U內(nèi)YU = E - lr（U - 1 關(guān)系）表達(dá)形式：I =-（I _R關(guān)系）1R+rRU =E（U - R關(guān)系）R + r（3）路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系U = Elr,路端電壓隨著電R JT fTJ J，反之亦然。路端電壓：外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓. 路中電流的增大而減??；路端電壓隨外電阻變化的情況：電源的外特性曲線(xiàn)一一路端電壓U隨電流I變化的圖象： （U 一 I關(guān)系圖線(xiàn)）圖象的函數(shù)表達(dá)：U= E lr外電路斷路時(shí)（即Rtr,l = 0），縱軸上的截距表示

7、電源的電動(dòng)勢(shì)E（ E = U當(dāng)外電路短路時(shí)（R = 0,U = 0），橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流I短=E/r ;J圖線(xiàn)的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)電阻.Y某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率,該直線(xiàn)上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表示該狀態(tài)時(shí)外電阻的大??；當(dāng)口=E/2（即R=r）時(shí)，P出最大。n = 50 %注意：坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始：若縱坐標(biāo)上的取值不從零開(kāi)始取，則該截距不表示 短路電流。（4）.閉合電路的輸出功率 電源的總功率：P總=IE=IU外十IU內(nèi)=IU + I2r,（閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等， 所以由E = U外+U內(nèi)） 電源的

8、輸出功率 與電路中電流的關(guān)系：P = UXI ；當(dāng)I WU 當(dāng)I耐U T,表明U I有極值存大。P =IE _|2r - -r(I2 -I E) - -rI2 -2I ()2- r2r 2r 4r當(dāng)I =E2r時(shí),電源的輸出功率最大，P E4r22 E 2P出IE-Ir"IR忙尺e2r(R-r)2 4Rr r_JE224r R電源的輸出功率 與外電路電阻的關(guān)系：（等效于如圖所示的電路）匸2當(dāng)R = r時(shí)（I=E/2r）,電源有最大輸出功率：Pma-E_4r結(jié)論：當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸岀功率最大。=要使電路中某電阻 R的功率最大；條件R=電路中其余部分的總電阻例：電阻R的功率最大條件是：R= Ro+r輸出功率隨外電阻R變化的圖線(xiàn) （如圖所示）；由圖象可知，I. 對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個(gè)不同的外電阻 Ri和R2,不難證明R1 R2 .II. 當(dāng)R<r時(shí)，若R增大，則P出增大；山.當(dāng)R>r時(shí)，若R增大，則P出減小.IV.在電源外特性曲線(xiàn)上某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那E塊矩形的面積表示電源的輸出