高中物理恒定電流知識點(diǎn)詳細(xì)總結(jié)及經(jīng)典例題

高中物理恒定電流知識點(diǎn)詳細(xì)總結(jié)及經(jīng)典例題第一節(jié)電源與電流1、電流電流得定義式:決定式:I＝電流得微觀表達(dá)式I=nqvS注意:在電解液導(dǎo)電時(shí),就是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流,在用公式I＝q／t計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。在10s內(nèi)通過電解槽某一橫截面向右遷移得正離子所帶得電量為2C,向左遷移得負(fù)離子所帶得電量為3C.求電解槽中電流強(qiáng)度得大小。L4L質(zhì)子源v1v22.來自質(zhì)子源得質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)一加速電壓為800kV得直線加速器加速,形成電流強(qiáng)度為1mA得細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1、60×10-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上得質(zhì)子數(shù)為_________。假定分布在質(zhì)子源到靶之間得加速電場就是均勻得,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L與4L得兩處,各取一段極短得相等長度得質(zhì)子流,其中得質(zhì)子數(shù)分別為n1與L4質(zhì)子源v1v2第二節(jié)電阻定律在溫度不變時(shí),導(dǎo)體得電阻與其長度成正比,與其橫截面積成反比,即R=ρ、A、在公式R=ρ中,l、S就是導(dǎo)體得幾何特征量,比例系數(shù)ρ(電阻率)就是由導(dǎo)體得物理特性決定得、不同得導(dǎo)體,它們得電阻率不相同、B、對于金屬導(dǎo)體,它們得電阻率一般都與溫度有關(guān),溫度升高時(shí)電阻率增大,導(dǎo)體得電阻也隨之增大、電阻定律就是在溫度不變得條件下總結(jié)出來得物理規(guī)律,因此也只有在溫度不變得條件下才能適用、溫度變化時(shí),就要考慮溫度對電阻率得影響、注意物理規(guī)律得適用范圍,不能隨意把物理規(guī)律應(yīng)用到它所適用得范圍之外去,這就是非常重要得、根據(jù)一定條件下總結(jié)出來得物理規(guī)律作出某些推論,其正確性也必須通過實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))來檢驗(yàn)、C、有人根據(jù)歐姆定律I=推導(dǎo)出公式R=,從而錯誤地認(rèn)為導(dǎo)體得電阻跟導(dǎo)體兩端得電壓成正比,跟通過導(dǎo)體得電流強(qiáng)度成反比、對于這一錯誤推論,可以從兩個方面來分析:第一,電阻就是由導(dǎo)體得自由結(jié)構(gòu)特性決定得,與導(dǎo)體兩端就是否有電壓、有多大得電壓、導(dǎo)體中就是否有電流通過、有多大電流通過沒有直接關(guān)系,加在導(dǎo)體上得電壓大,通過得電流也大,導(dǎo)體得溫度會升高,導(dǎo)體得電阻會有所變化,但這只就是間接影響,而沒有直接關(guān)系;第二,伏安法測電阻,就是根據(jù)歐姆定律,用電壓表測出電阻兩端得電壓,用安培表測出通過電阻得電流,由公式R=計(jì)算出電阻值,這就是測量電阻得一種方法、D、半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間,電阻隨溫度得升高而減小得材料、改變半導(dǎo)體得溫度,使半導(dǎo)體受到光照,在半導(dǎo)體中加入其她微量雜質(zhì)等,可使半導(dǎo)體得導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化,正就是因?yàn)檫@種特性,使它在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用、E、超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對零度(0K)附近時(shí),某些材料(金屬、合金、化合物)得電阻率突然減小到零、這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象、處于這種狀態(tài)得導(dǎo)體,叫做超導(dǎo)體、材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)得溫度叫做轉(zhuǎn)變溫度(記為TC)、目前高溫超導(dǎo)體得研究已在世界范圍內(nèi)形成熱潮,這一研究得目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)得到在室溫條件下工作得超導(dǎo)材料,以使之廣泛應(yīng)用、例1關(guān)于電阻率,下列說法正確得就是()A、電阻率就是表征材料導(dǎo)電性能好壞得物理量,電阻率越大,其導(dǎo)電性能越好B、各種材料得電阻率都與溫度有關(guān),金屬得電阻率隨溫度升高而增大C、所謂超導(dǎo)體,當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度得某個臨界溫度時(shí),它得電阻率突然變?yōu)榱鉊、某些合金得電阻率幾乎不受溫度變化得影響,通常都用它制作標(biāo)準(zhǔn)電阻解析本題涉及到得知識,在教材中都有相當(dāng)簡潔、明確得說明,都就是必須了解得基本知識,認(rèn)真閱讀教材,就可知道選項(xiàng)B、C、D都就是正確得、例2下列說法中正確得就是()A、由R=U/I可知,導(dǎo)體得電阻跟導(dǎo)體兩端得電壓成正比,跟導(dǎo)體中得電流成反比B、由I=U/R可知,通過導(dǎo)體得電流強(qiáng)度跟導(dǎo)體兩端得電壓成正比,跟它得電阻成反比C、導(dǎo)體得電阻率由導(dǎo)體本身得物理?xiàng)l件決定,任何物理變化都不能改變導(dǎo)體得電阻率D、歐姆定律I=U/R,不僅適用于金屬導(dǎo)體得導(dǎo)電情況,對于別得電路也適用、解析由電阻定律知,導(dǎo)體得電阻就是由本身得物理?xiàng)l件決定得,與加在它兩端得電壓與通過它得電流無關(guān)、所以A錯、導(dǎo)體得電阻率就是由導(dǎo)體得材料決定得,與溫度有關(guān)、溫度發(fā)生變化,電阻率也會改變,所以C錯、部分電路歐姆定律只適用于電阻電路,不一定適合于一切電路,所以D錯、故正確答案為B、【難題巧解點(diǎn)撥】例1一只標(biāo)有“220V60W”得白熾燈泡,加上得電壓U由零逐漸增大到220V、在此過程中,電壓U與電流I得關(guān)系可用圖線表示、在如圖所示得四個圖線中,肯定不符合實(shí)際得就是()解析由電阻得定義式R=知:在U—I圖線上,某一點(diǎn)得縱坐標(biāo)U與該點(diǎn)得橫坐標(biāo)I得比值U/I就對應(yīng)著電阻值R、由于白熾燈泡鎢絲得電阻會隨溫度得升高而增大,當(dāng)白熾燈上加得電壓從零逐漸增大到220V時(shí),鎢絲由紅變到白熾,燈絲得溫度不斷升高,電阻將不斷增大、A圖線表示U/I為一定值,說明電阻不變,不符要求;C圖線上各點(diǎn)得U/I值隨U得增大而減小,也不符合實(shí)際;D圖線中U/I得值開始隨U得增大而增大,后來隨U得增大而減小,也不符合實(shí)際;只有B圖線中U/I得值隨U得增大而變化,符合實(shí)際、此答案應(yīng)選A、C、D、評注要從題目中挖掘出電壓由零逐漸增大到220V得含義,即熱功率增大,白熾燈鎢絲得電阻會隨溫度得升高而增大、不要認(rèn)為白熾燈鎢絲得電阻就是固定不變得,這就是這道題解答得關(guān)鍵地方、例2下圖就是a、b兩個導(dǎo)體得I-U圖象:(1)在a、b兩個導(dǎo)體加上相同得電壓時(shí),通過它們得電流強(qiáng)度IA∶IB=、(2)在a、b兩個導(dǎo)體中通過相等得電流時(shí),加在它們兩端得電壓UA∶UB=、(3)a、b兩個導(dǎo)體得電阻RA∶RB=、解析本題給出得就是I-U圖象,縱軸表示通過導(dǎo)體得電流,橫軸表示加在導(dǎo)體兩端得電壓、(1)加在a、b兩端得電壓相等時(shí),通過它們得電流比為===(2)通過a、b得電流相等時(shí),a、b兩端得電壓比為===(3)由(1)或(2)都可以推導(dǎo)出a、b兩個導(dǎo)體得電阻比為=1、電功與電功率(1)電功就是電流通過一段電路時(shí),電能轉(zhuǎn)化為其她形式能(電場能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等)得量度。(2)W=qU=UIt就是電功得普適式,P=UI就是電功率得普適式,適用于任何電路。2、焦耳定律與熱功率(1)電熱則就是電流通過導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能得量度、(2)Q=I2Rt就是電熱得計(jì)算式,可以計(jì)算任何電路中電流I通過電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生得熱量(電熱);P=I2R就是熱功率得計(jì)算式,3、電功與電熱(1)在純電阻電路中:電流通過用電器以發(fā)熱為目得,例如電爐、電熨斗、電飯鍋,電烙鐵、白熾燈泡等。這時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電功等于電熱,即W=UIt=I2Rt=、同理P=UI=I2R=、(2)在非純電阻電路中:電流通過用電器就是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外得形式得能為目得,發(fā)熱不就是目得,而就是難以避免得內(nèi)能損失。例如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等、這時(shí)電路消耗得電能,即W=UIt分為兩部分,一大部分轉(zhuǎn)化為其她形式得能(例如電流通過電動機(jī),電動機(jī)轉(zhuǎn)動,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能);另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2Rt(電樞得電阻生熱)、這里W=UIt不再等于Q=I2Rt,應(yīng)該就是W=E其她＋Q、(3)電功與電熱就是兩個不同得物理量,只有在純電阻電路中,電功才等于電熱,W=Q=UIt=I2Rt=;在非純電阻電路中,電功大于電熱,W>Q,這時(shí)電功只能用W=UIt計(jì)算,電熱只能用Q=I2Rt計(jì)算,兩式不能通用。例1一臺電動機(jī),線圈電阻為0、4Ω,當(dāng)它兩端所加電壓為220V時(shí),通過得電流就是5A(1)電動機(jī)得輸入功率多大？(2)電動機(jī)每分鐘消耗電能多少？(3)電動機(jī)每分鐘產(chǎn)生得電熱多少？產(chǎn)生機(jī)械能多少？練習(xí)1、用電器兩端電壓220V,這意味著( )A.1A電流通過用電器時(shí),消耗得電能為220JB.1C正電荷通過用電器時(shí),產(chǎn)生220J得熱量C.1A電流通過用電器時(shí),電流得發(fā)熱功率為220WD.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時(shí),電場力做功220J2、一燈泡標(biāo)有“220V,100W”字樣將其接到110V得電源上(不考慮燈泡電阻得變化),則有( )A、燈泡得實(shí)際功率為50WB、燈泡得實(shí)際功率為25WC、通過燈泡得電流為額定電流得D、通過燈泡得電流為額定電流得3、下圖電路中,電燈L1、L2都標(biāo)有“220V,100W”;電燈L3、L4都標(biāo)有“220V,40W”.將A、B兩端接入電源,最暗得燈就是()A.L1B.L2C.L3D.L4、把兩個相同得電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使兩燈都正常發(fā)光,兩電路中消耗得總功率分別為與,可以斷定( )A、〉 B、〈 C、= D、無法確定5、一個直流電動機(jī)所加電壓為U,電流為I,線圈內(nèi)阻為R,當(dāng)它工作時(shí),下述說法中錯誤得就是()A.電動機(jī)得輸出功率為U2／RB.電動機(jī)得發(fā)熱功率為I2RC.電動機(jī)得輸出功率為IU-I2RD.電動機(jī)得功率可寫作IU=I2R=U2/R6、有一個直流電動機(jī),把它接入0、2V電壓得電路時(shí),電動機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動機(jī)得電流就是0.4A,若把它接入2V電壓得電路中,電動機(jī)正常工作,工作電流就是1A。求:(1)電動機(jī)正常工作時(shí)得輸出功率;(2)如在正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時(shí)電動機(jī)得發(fā)熱功率多大？(提示:電動機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時(shí)為純電阻用電器)7、關(guān)于電功,下列說法中正確得有( )A、電功得實(shí)質(zhì)就是電場力所做得功B、電功就是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C、電場力做功使電能轉(zhuǎn)化成其她形式能量得量度D、電流通過電動機(jī)時(shí)得電功率與熱功率相等8、一盞電燈直接接在恒定得電源上,其功率為100W,若將這盞燈先接上一段很長得導(dǎo)線后,再接在同一電源上,在導(dǎo)線上損失得電功率就是9W,那么此時(shí)電燈實(shí)際消耗得電功率將( )A、大于91W B、小于91W C、等于91W D、條件不足,無法確定9、兩個電阻,R1=8Ω,R2=2Ω,并聯(lián)在電路中.欲使這兩個電阻消耗得電功率相等,可行得辦法就是()A.用一個阻值為2Ω得電阻與R2串聯(lián)B.用一個阻值為6Ω得電阻與R2串聯(lián)C.用一個阻值為6Ω得電阻與R1串聯(lián)D.用一個阻值為2Ω得電阻與R1串聯(lián)10、理發(fā)用得電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)與電熱絲,電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機(jī)線圈電阻為R1,它與電熱絲電阻值R2串聯(lián)后接到直流電源上,吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,電流為I消耗得功率為P,則有 ()A. B.C.D.11、一臺直流電動機(jī)線圈電阻r=1Ω,與一阻值R=10Ω得電阻串聯(lián),當(dāng)所加電壓U=150V,電動機(jī)正常工作時(shí)電壓表示數(shù)100V,求電動機(jī)消耗得功率及輸出得機(jī)械功率。

要點(diǎn)一、閉合電路得有關(guān)概念

如圖所示,將電源與用電器連接起來,就構(gòu)成閉合電路。1.內(nèi)電路、內(nèi)電壓、內(nèi)電阻

(1)內(nèi)電路:電源內(nèi)部得電路叫做閉合電路得內(nèi)電路。

(2)內(nèi)電阻:內(nèi)電路得電阻叫做電源得內(nèi)阻。

(3)內(nèi)電壓:當(dāng)電路中有電流通過時(shí),內(nèi)電路兩端得電壓叫內(nèi)電壓,用表示。

2.外電路、外電壓(路端電壓)

(1)外電路:電源外部得電路叫閉合電路得外電路。

(2)外電壓:外電路兩端得電壓叫外電壓,也叫路端電壓,用表示。

3.閉合回路得電流方向在外電路中,電流方向由正極流向負(fù)極,沿電流方向電勢降低。在內(nèi)電路中,即在電源內(nèi)部,通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極,所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。內(nèi)電路與外電路中得總電流就是相同得。要點(diǎn)詮釋:電路中得電勢變化情況(1)在外電路中,沿電流方向電勢降低。(2)在內(nèi)電路中,一方面,存在內(nèi)阻,沿電流方向電勢也降低;另一方面,由于電源得電動勢,電勢還要升高。電勢“有升有降”其中:

要點(diǎn)二、閉合電路歐姆定律

1.定律得內(nèi)容及表達(dá)式

(1)對純電阻電路常用得變形式:;;.表述:閉合電路中得電流跟電源得電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路得電阻之與成反比.(2)電源電壓、電動勢、路端電壓電動勢:(對確定得電源,一般認(rèn)為不變)路端電壓:(可變)如圖:增大,電流減小,路端電壓增大減小,電流增大,路端電壓減小(3)電源得特征曲線——路端電壓隨干路電流變化得圖象.eq\o\ac(○,1)圖象得函數(shù)表達(dá):eq\o\ac(○,2)圖象得物理意義a.在縱軸上得截距表示電源得電動勢.b.在橫軸上得截距表示電源得短路電流c.圖象斜率得絕對值表示電源得內(nèi)阻,內(nèi)阻越大,圖線傾斜得越厲害.2.定律得意義及說明

(1)意義:定律說明了閉合電路中得電流取決于兩個因素即電源得電動勢與閉合回路得總電阻,這就是一對矛盾在電路中得統(tǒng)一。變式則說明了在閉合電路中電勢升與降就是相等得。

(2)說明

eq\o\ac(○,1)用電壓表接在電源兩極間測得得電壓就是路端電壓,不就是內(nèi)電路兩端得電壓,也不就是電源電動勢,所以.

eq\o\ac(○,2)當(dāng)電源沒有接入電路時(shí),因無電流通過內(nèi)電路,所以,此時(shí),即電源電動勢等于電源沒有接入電路時(shí)得路端電壓。

eq\o\ac(○,3)或只適用于外電路為純電阻得閉合電路。與適用于所有得閉合電路。要點(diǎn)三、路端電壓與外電阻得關(guān)系

1.路端電壓及在閉合電路中得表達(dá)形式

(1)路端電壓:外電路兩端得電壓,也叫外電壓,也就就是電源正負(fù)極間得電壓。

(2)公式:對純電阻外電路.

2.路端電壓與外電阻之間得關(guān)系

(1)當(dāng)外電阻增大時(shí),根據(jù)可知,電流減小(與為定值);內(nèi)電壓減小,根據(jù)可知路端電壓增大;當(dāng)外電路斷開時(shí),,此時(shí).

(2)當(dāng)外電阻減小時(shí),根據(jù)可知,電流增大;內(nèi)電壓增大。根據(jù)可知路端電壓減小;當(dāng)電路短路時(shí),,,.

要點(diǎn)詮釋:

eq\o\ac(○,1)當(dāng)外電路斷開時(shí),,,,,此為直接測量電源電動勢得依據(jù)。

eq\o\ac(○,2)當(dāng)外電路短路時(shí),,(短路電流),,由于電源內(nèi)阻很小,所以短路時(shí)會形成很大得電流,這就要求我們絕對不能把電源兩極不經(jīng)負(fù)載而直接相連接。要點(diǎn)四、電源輸出電壓(路端電壓)與輸出電流(電路總電流)之間得關(guān)系1.關(guān)系:

由關(guān)系式可見關(guān)系取決于電源得參數(shù):電動勢與內(nèi)阻,路端電壓隨輸出電流變化得快慢,僅取決于電源得內(nèi)阻,換句話說就就是電源得負(fù)載能力取決于其內(nèi)阻得大小。

2.圖象及意義

(1)由可知,圖象就是一條斜向下得直線,如圖所示。

(2)縱軸得截距等于電源得電動勢;橫軸得截距等于外電路短路時(shí)得電流(短路電流).(3)直線得斜率得絕對值等于電源得內(nèi)阻,即.

(4)部分電路歐姆定律得曲線與閉合電路歐姆定律曲線得區(qū)別

eq\o\ac(○,1)從表示得內(nèi)容上瞧,圖乙就是對某固定電阻而言得,縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)分別表示該電阻兩端得電壓與通過該電阻得電流,反映跟得正比關(guān)系;圖甲就是對閉合電路整體而言得,就是電源得輸出特性曲線,表示路端電壓,表示通過電源得電流,圖象反映與得制約關(guān)系。

eq\o\ac(○,2)從圖象得物理意義上瞧,圖乙就是表示導(dǎo)體得性質(zhì),圖甲就是表示電源得性質(zhì),在圖乙中,與成正比(圖象就是直線)得前提就是電阻保持一定;在圖甲中,電源得電動勢與內(nèi)阻不變,外電阻就是變化得,正就是得變化,才有與得變化(圖象也就是直線)。

要點(diǎn)五、電源、電路得功率及效率

1.電源得總功率、電源內(nèi)阻消耗功率及電源得輸出功率

(1)電源得總功率:(普遍適用),(只適用于外電路為純電阻得電路)。

(2)電源內(nèi)阻消耗得功率:.

(3)電源得輸出功率:(普遍適用),(只適用于外電路為純電阻得電路)。

2.輸出功率隨外電阻R得變化規(guī)律

(1)電源得輸出功率:(外電路為純電阻電路)。

(2)結(jié)論:

eq\o\ac(○,1)當(dāng)時(shí),電源得輸出功率最大.

eq\o\ac(○,2)與得關(guān)系如圖所示。

eq\o\ac(○,3)當(dāng)時(shí),隨得增大輸出功率越來越大。

eq\o\ac(○,4)當(dāng)時(shí),隨得增大輸出功率越來越小。

eq\o\ac(○,5)當(dāng)時(shí),每個輸出功率對應(yīng)兩個可能得外電阻,且.

3.閉合電路上功率分配關(guān)系為:,即。

閉合電路上功率分配關(guān)系,反映了閉合電路中能量得轉(zhuǎn)化與守恒,即電源提供得電能,一部分消耗在內(nèi)阻上,其余部分輸出給外電路,并在外電路上轉(zhuǎn)化為其它形式得能,能量守恒得表達(dá)式為:

(普遍適用)

(只適用于外電路為純電阻得電路)。

4.電源得效率

(只適用于外電路為純電阻得電路)。

由上式可知,外電阻越大,電源得效率越高。

說明:輸出功率最大時(shí),,此時(shí)電源得效率.

5.定值電阻上消耗得最大功率

當(dāng)電路中得電流最大時(shí)定值電阻上消耗得功率最大。

6.滑動變阻器上消耗得最大功率

此時(shí)分析要瞧具體得情況,可結(jié)合電源得輸出得最大功率得關(guān)系,把滑動變阻器以外得電阻瞧做電源得內(nèi)電阻,此時(shí)電路可等效成為一個新電源與滑動變阻器組成得新電路,然后利用電源輸出得最大功率得關(guān)系分析即可。

７.閉合電路中能量轉(zhuǎn)化得計(jì)算

設(shè)電源得電動勢為,外電路電阻為,內(nèi)電阻為,閉合電路得電流為,在時(shí)間內(nèi):

(1)外電路中電能轉(zhuǎn)化成得內(nèi)能為.

(2)內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成得內(nèi)能為.

(3)非靜電力做得功為.

根據(jù)能量守恒定律,有,即:.

８.電源電動勢與內(nèi)阻得計(jì)算方法

(1)由知,只要知道兩組得值,就可以通過解方程組,求出得值。

(2)由知,只要知道兩組得值,就能求解。

(3)由知,只要知道兩組得值,就能求解。

９.數(shù)學(xué)知識在電路分析中得運(yùn)用

(1)分析:當(dāng)電壓表直接接在電源得兩極上時(shí),電壓表與電源構(gòu)成了閉合電路,如圖所示,電壓表所測量得為路端電壓,即:

、

由上式可以瞧出,但隨著得增大,也增大,在一般情況下,當(dāng),所以、

(2)結(jié)論:

eq\o\ac(○,1)電壓表直接接在電源得兩極上,其示數(shù)不等于電源電動勢,但很接近電源電動勢。

eq\o\ac(○,2)若電壓表為理想得電壓表,即,則;理想電壓表直接接在電源兩極上,其示數(shù)等于電源電動勢。

10、電路極值問題得求解

(在電源輸出功率得計(jì)算中體現(xiàn))【典型例題】

類型一、閉合電路歐姆定律得應(yīng)用

例1.汽車電動機(jī)啟動時(shí)車燈會瞬時(shí)變暗,如圖,在打開車燈得情況下,電動機(jī)未啟動時(shí)電流表讀數(shù)為,電動機(jī)啟動時(shí)電流表讀數(shù)為,若電源電動勢為,內(nèi)阻為。電流表內(nèi)阻不計(jì),則因電動機(jī)啟動,車燈得電功率降低了()

A.B.C.D.【思路點(diǎn)撥】在本題中應(yīng)用閉合電路歐姆定律求解路端電壓及功率問題時(shí),車燈得電阻認(rèn)為不變。注意“降低了”與“降低到”意義得不同?！敬鸢浮緽

【解析】電動機(jī)未啟動時(shí),,電燈功率.

電動機(jī)啟動時(shí),.

設(shè)電燈阻值不變,由,可得.

電功率得減少量.【變式1】將一盞“”得小燈泡,一臺線圈電阻就是得電動機(jī)及電動勢為、內(nèi)阻為得電源組成串聯(lián)閉合電路,小燈泡剛好正常發(fā)光,則電動機(jī)輸出得功率就是()

A.B.C.D.【答案】A【解析】由于電動機(jī)得存在,電路不再就是純電阻電路。則電動機(jī)得輸出功率,小燈泡正常發(fā)光。則,,電動機(jī)兩端得電壓,

,故A正確?！咀兪?】在圖中,,.當(dāng)開關(guān)切換到位置時(shí),電流表得示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)扳到位置時(shí),電流表得示數(shù)為.求電源得電動勢與內(nèi)阻.【答案】,、【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程:消去,解出,得代入數(shù)值,得.將值代入中,可得.【變式3】在圖中,電源內(nèi)阻不能忽略,,.當(dāng)開關(guān)切換到位置時(shí),電流表得示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)扳到位置時(shí),電流表得示數(shù)可能為下列情況中得()A、B、C、D、【答案】C【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程:聯(lián)立方程,代入數(shù)據(jù)求解:解得:、例2.一太陽能電池板,測得它得開路電壓就是,短路電流為,若將該電池板與一阻值為得電阻器連成一閉合電路,則它得路端電壓就是()

A.B.C.D.【答案】D【解析】電源沒有接入外電路時(shí),路端電壓值等于電源電動勢,所以電動勢。

由閉合電路歐姆定律得短路電流,

所以電源內(nèi)阻,

該電源與得電阻連成閉合電路時(shí),電路中電流

,

所以路端電壓,

因此選項(xiàng)D正確?！咀兪健吭趫D所示得電路中,電源得內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻,。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)置于位置時(shí),電壓表讀數(shù)為。則當(dāng)置于位置時(shí),電壓表讀數(shù)得可能值為()A.B.C.D.【答案】B【解析】置于位置時(shí)、置于位置時(shí)、聯(lián)立得:、解得:、類型二、電源電動勢與內(nèi)阻得計(jì)算例3.如圖所示得電路中,當(dāng)閉合時(shí),電壓表與電流表(均為理想電表)得示數(shù)各為與。當(dāng)斷開時(shí),它們得示數(shù)各改變與,求電源得電動勢。

【思路點(diǎn)撥】由兩個電路狀態(tài),列出兩個方程。分別應(yīng)用閉合電路歐姆定律得變形公式?！敬鸢浮糠椒ㄒ?

當(dāng)閉合時(shí),并聯(lián)接入電路,由閉合電路歐姆定律得:

即①

當(dāng)斷開時(shí),只有接入電路,由閉合電路歐姆定律得:

即②

由①②得:、方法二(圖象法):

利用圖象,如圖所示,因?yàn)閳D線得斜率,

由閉合電路歐姆定律.故電源電動勢為.

【總結(jié)升華】每一個電路狀態(tài)都可以由閉合電路歐姆定律得變形公式或列出一個方程,原則上由兩個電路狀態(tài)列出兩個方程,與便可解出?！咀兪健咳鐖D所示得電路中,電阻。當(dāng)電鍵打開時(shí),電壓表示數(shù)為。當(dāng)電鍵合上時(shí),電壓表示數(shù)為,則電源得內(nèi)阻為多少？【答案】【解析】當(dāng)打開時(shí),,;S閉合時(shí),,

即。

再由即,所以.【總結(jié)升華】電動勢等于外電路斷開時(shí)得路端電壓,所以斷開時(shí),,實(shí)際上就是給出了電源得電動勢為,這就是解題得關(guān)鍵;另外,對外電路有兩種情況時(shí),與就是聯(lián)系兩種回路得橋梁,即與就是不變得。類型三、閉合電路功率得計(jì)算例4.如圖所示,為電阻箱,電表為理想電壓表。當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí),電壓表讀數(shù)為;當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí),電壓表讀數(shù)為。求:

(1)電源得電動勢與內(nèi)阻;

(2)當(dāng)電阻箱讀數(shù)為多少時(shí),電源得輸出功率最大？最大值為多少？【答案】(1)(2)【解析】

(1)由閉合電路歐姆定律有

.①

.②

聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得,.

(2)由電功率表達(dá)式.③

將③式變形為.④

由④式知,當(dāng)時(shí),有最大值.

【總結(jié)升華】(1)本題介紹了一種測電源電動勢及內(nèi)阻得方法,即已知兩組數(shù)據(jù),由閉合電路歐姆定律列兩個方程解出。

(2)電源輸出功率最大,一定就是當(dāng)時(shí),但作為計(jì)算題要寫出推導(dǎo)過程。【變式】三只燈泡與得額定電壓分別為、與,它們得額定電流都為。若將它們連接成如圖所示兩種電路,且燈泡都正常發(fā)光。

(1)試求圖甲電路得總電流得與電阻消耗得電功率;

(2)分別計(jì)算兩電路電源提供得電功率,并說明哪個電路更節(jié)能。

【答案】(1)(2)乙電路

【解析】(1)由題意,在題圖甲電路中,電路得總電流,

,

,

.電阻消耗功率.(2)題圖甲電源提供得電功率

.

題圖乙電源提供得電功率

.

由于燈泡都正常發(fā)光,兩電路有用功率相等,而,

所以,題圖乙電路比題圖甲電路節(jié)能。類型四、閉合電路動態(tài)分析例5.如圖所示得電路中,電池得電動勢為,內(nèi)阻為,電路中得電阻與得阻值都相同。在開關(guān)處于閉合得狀態(tài)下,若將開關(guān)由位置切換到位置,則:()A.電壓表得示數(shù)變大B.電池內(nèi)部消耗得功率變大

C.電阻兩端得電壓變大D.電池得效率變大【思路點(diǎn)撥】外阻變化→干路電流變化→內(nèi)電壓變化,內(nèi)電路消耗得功率變化→外電壓變化,電源輸出功率發(fā)生變化→各元件上得電壓與功率發(fā)生變化;電源輸出得功率與電源得效率就是兩個不同得概念?！敬鸢浮緽【解析】電鍵由位置切換到位置后,電路總電阻減小,總電流變大,路端電壓變小,電壓表示數(shù)變小,故A錯。

電池內(nèi)部消耗功率,由I變大可知變大,故B項(xiàng)正確。

電池效率,由變小,可知變小,故D項(xiàng)錯。

設(shè),當(dāng)電鍵在位置1時(shí),兩端電壓

①

當(dāng)電鍵在位置2時(shí),兩端電壓

②

比較①②兩式可知與無法比較大小,故C項(xiàng)錯誤?！究偨Y(jié)升華】弄清電路狀態(tài)轉(zhuǎn)化對應(yīng)外電阻得變化情況就是解決此類問題關(guān)鍵所在。

①電路動態(tài)分析常規(guī)思路就就是:外阻變化→干路電流變化→內(nèi)電壓變化,內(nèi)電路消耗得功率變化→外電壓變化,電源輸出功率發(fā)生變化→各元件上得電壓與功率發(fā)生變化等;

②電源輸出得功率與電源得效率就是兩個不同得概念,二者不能混淆?！咀兪健咳鐖D所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)閉合后,在變阻器得滑動端向下