2022年高考复习——《恒定电流》典型例题复习.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载十三、恒定电流一、学问网络二、画龙点睛概念1、电流 1概念：电荷的定向移动形成电流；2产生电流的条件 内因：要有能够自由移动的电荷 自由电荷；外因：导体两端存在电压 在导体内建立电场；干电池、蓄电池、发电机等都是电源,它们的作用是供应并保持导体的两端的电压,使 导体中有连续的电流；3电流的方向：正电荷的定向移动方向为电流方向；总结：在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；在电解质溶液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反；4电流名师归纳总结 定义：通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些

2、电荷量所用的时间t 的比值称为电流；第 1 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 公式： Iq t量度式 学习必备欢迎下载单位：在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是 A ；电流的常用单位仍有毫安1 mA10 1 A103A 6A 测量仪器mA 和微安 A,它们之间的关系是：在实际中,测量电流的仪器是电流表；5直流与恒定电流 直流：方向不随时间而转变的电流叫做直流；恒定电流：方向和强弱都不随时间而转变的电流叫做恒定电流；例题：关于电流的方向,以下表达中正确选项 A. 金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B.在电解质溶液

3、中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定 C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同 . 解析：正确选项为 C；电流是有方向的,电流的方向是人为规定的.物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,就负电荷定向移动的方向肯定与电流的方向相反. 18 个二价正离子和1.0 1019 个一价负例题：某电解质溶液,假如在1 s 内共有 5.0 10离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是多大？解析：设在t1 s 内,通过某横截面的二价正离子数为n1,一价离子数为n2,元电荷的电荷量为e,就 t 时间内通

4、过该横截面的电荷量为q2n1 N2e,所以电流为Iq t3.2 A；例题：氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动 .已知电子的电荷量为e,运动速率为v,求电子绕核运动的等效电流多大？解析：取电子运动轨道上任一截面,在电子运动一周的时间 量 qe,由圆周运动的学问有：T2 R v 依据电流的定义式得：Iq t2 R evT 内,通过这个截面的电例题：来自质子源的质子（初速度为零）,经一加速电压为 800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流；已知质子电荷 e=1.6010-19C；这束质子流每秒打到靶上的质子数为 _；假定分布在质子源

5、到靶之间的加速电场是匀称的,在质子束中与质子源相距L 和 4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1 和n2,就 n1n2=_；解：按定义,Ine,nI6. 251015 .tte名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由于各处电流相同,设这段长度为学习必备欢迎下载n 个,l,其中的质子数为就由Ine和tl得Inev,n1；而v22as ,vs ,n 1s 22n 2s 11tvlv3、导体的伏安特性1 导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线用纵轴表示电流 I,用横轴表示电压 U,画出的 IU 图

6、线叫做导体的伏安特性曲线；如下图所示,是金属导体的伏安特性曲线；I R1图线斜率的物理意义在 I U 图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数；R2即 ktan I U1 R O 图线的斜率越大,电阻越小；右图中 R1R2；U I 线性元件和非线性元件a线性元件：伏安特性曲线是过坐标原点的直线,这样的元件 I RU/I 叫线性元件；b非线性元件：伏安特性曲线不是直线,这样的元件叫非线性O U U 元件；留意：欧姆定律不适用的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线,都是非线性元件；4、电流的微观表达式1三种速率热运动的平均速率：金属导体中的大量自由电子在不停地做无规章热运动,热运动的平均

7、速率很大, 但从其宏观成效上看,没有电荷的定向移动,因而热运动的平均速率对形成电流没有奉献；定向移动的平均速率：导体中自由电荷定向移动的平均速率是很小的,但就是这肯定向移动的速率使电荷定向移动形成了电流；电场传播速率：电场的传播速率等于真空中的光速,电路一接通, 导体中民光速的速率在各处建立电场,导体中各处的自由电荷几乎同时开头做定向移动,整个电路几乎同时形成电流；2电流的微观表达式如下列图, AD 表示粗细匀称的一段导体,两端加以肯定的电压；A B C D 设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,导体的横截面积为 S,导体中每单位体积的自由数为n,每个自由电荷所带q v 为长的导的电荷量

8、为q；v 导体中单位时间内能够通过截面C 的自由电荷分布C 为底,速率导体中单位时间内能够通过截面C 的自由电荷分布在以截面体中；单位时间内能够通过截面 C 的自由电荷数NnVnvS 单位时间内能够通过截面 C 的电荷量QNqnqvS 电流的微观表达式名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - IQ tnqvS 学习必备欢迎下载4、半导体 1半导体导电性能介于导体和绝缘体之间,而且电阻不随温度的增加而增加,反随温度的增加而减小,这种材料称为半导体；2从电阻率的观点熟悉导体、绝缘体、半导体金属导体的电阻率约为 108 106

9、m 105106 m 绝缘体的电阻率约为10810 18 m 半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间,约为5、半导体的导电特性 1半导体的热敏特性：半导体材料的电阻随温度上升而减小,称为半导体的热敏特性；2半导体的光敏特性：半导体材料的电阻随光照而减小,称为半导体的光敏特性；3半导体的掺杂特性：在纯洁的半导体材料中掺入微量的杂质,会使它的电阻急剧变 化,半导体的导电性能大大增强,称为半导体的掺杂特性；例题：家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC 元件, PTC/ m 元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如图 4 所示,由于这种特性,PTC 元件具有发热、控温两重功能,对

10、此以下说法中正确选项 t/A通电后其功领先增大后减小 B通电后其功领先减小后增大1 C当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至O t1t2t2的某一值不变D当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或 t2不变解析：依据PTC 元件的电阻率随温度变化的曲线,可知在常温下,它的电阻是相当小的,通入电流以后,随着温度的上升,其电阻领先变小后增大,那么它的功领先变大,后变小,温度保持在在 t1 至 t2 的某一值不变,这时候电路处于稳固状态,假如温度再上升,电阻率变大,导致电流变小,温度就会降下来；假如温度降低,电阻率减小,导致电流变大,温度就会升上去,所以此题正确答案为：A 、C；

11、R 随温度t 变化的关系如图5例题：一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻所示的实线,由于环境温度、熨烫衣服的厚度、干湿等情形不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大的范畴内波动,易损坏衣服；有一种用主要成份为 BaTiO 3 的称为“PTC” 的特别材料作发热元件的电熨斗,具有升温快,能自动掌握温度的特点,PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示；1为什么原处于冷态的“PTC” 熨斗刚通电时,比一般电 R/熨斗升温快？2通电一段时间后,电熨斗温度稳固在什么范畴内？3简析 PTC 发热元件的自动控温过程；解析：解答此题的关键是要看懂图中涉及的物理量的含义：O t2t4t

12、 6t8t/图线说明合金的电阻基本上不随温度的变化而变化；图线说明在较低的温度下, “ PTC” 材料的电阻基本不变,但在某一温度范畴内电阻会突变；R 10k1 由图可知,冷态的“PTC” 材料的电熨斗电阻比一般电熨斗电阻小,所以发热功率PU2/R 较一般电熨斗大,4 3 2 1 名师归纳总结 O 10 20 30 40 50 60 t/第 4 页,共 21 页- - - - - - -b 精选学习资料 - - - - - - - - - 所以在相同的时间内“学习必备欢迎下载PTC” 升温快；2由图可知,温度自动稳固在 t6tt8范畴内；3 当熨斗温度上升到t6后,“ PTC” 材料的电阻急剧

13、增大,电功率变小,此时假如散热功率大于电功率,熨斗温度会下降,当温度降低时,电阻 R 急剧减小,电功率增大,温度又上升 ,因而熨斗的温度能稳固在肯定的范畴内；例题：如下列图,为在温度为10左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图；箱内的电阻 R120k ,R,210k ,R3 40k ,Rt 为热敏电阻,它的电阻随温度的变化的图线如图7b所示,当 a、b 两端电压 U ab0 时,电压鉴别器会令开关K 接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高,当Uab0 时,电压鉴别器会K 断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在多少摄氏度；R 10kR1 R2 电压220V 4 3 R3 Rt 电热丝2 鉴别器

14、1 O a 解析：在 Uab0 时,K 接通,箱内的温度提高,导致10 20 30 40 50 60 t/b Rt 减小；当 Rt20k 时达到电桥平稳,此时 Uab0,而 Uab0 是 K 断开、闭合的分界点,故此温度可由图 7b 中读出, Rt 20k时对应的温度 t 35；6、超导现象1 超导现象 ：某些物质当温度降到肯定程度时,电阻突然降为零的现象,称为超导现象；2 超导体：能够发生超导现象的物质,称为超导体；3 转变温度：导体由一般状态向超导态转变时的温度称为超导转变温度,或临界温度；用 TC 表示；名师归纳总结 物质临界温度 t/K物质临界温度 t/K第 5 页,共 21 页钨（

15、W）0.012镤（ Pa1.4铪（ Hf0.134铊Tl2.39铱（ Ir0.140铟 In3.4035钛（ Ti0.39锡 Sn3.722钌 Ru0.49汞 Hg4.153锆（ Zr0.546钽Ta4.4831镉（ Cd0.56镧 La4.92锇Os0.655钒V5.30- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 铀（ U0.68学习必备欢迎下载7.193铅 Pb锌（ Zn0.75锝Tc8.22钼（ Mo0.92铌 Nb9.25镓（ Ga1.091铌三铝 Nb 3AL17.2铝 Al1.196铌三锗 Nb 3Ge22.5钍（ Th1.368铌三锡 Nb3Sn1

16、87、高温超导 1 金属超导体与氧化物超导体的转变温度 金属超导体的转变温度很低：金属及合金的临界温度很低；氧化物超导体的转变温度较高：氧化物超导体的转变温度比金属超导体的转变温度 高,超导转变温度提高到 125K 左右；2 高温超导体：为了与原先液氦温度下的超导相区分,人们把氧化物超导体称为高温超 导体；8、超导体的特性 零电阻性：超导体达到超导状态以后,其电阻为零,这是超导体的零电阻特性；完全抗磁性：超导材料能把磁感线排斥体外,使其体内的磁感应强度总是零；9、电功和电功率 1 电功定义：在一段电路中电场力对定向移动的自由电荷所做q U q 的功,简称电功,通常也说成是电流所做的功；q 公式

17、： WUIt 电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I 和通电时间t三者的乘积；单位：在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是 J；电功的常用单位有：千瓦时,俗称“ 度”,符号是 kW h；1 kWh 的物理意义是表示 功率为 1 kW 的用电器正常工作 1 h 所消耗的电能；1 kW h1000 W 3600 s3.6 10 6 J 2 电功率 定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率；用 P 表示电功率；公式： PW tUI 物理意义：功率是表示电流做功快慢的物理量；单位：瓦特 W； 千瓦 kW ；1W1J/s；平均功率和瞬时功率名师归纳总结 利用 PW t运

18、算出的功率是时间t 内的平均功率；第 6 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载利用 PUI 运算时, 如 U 是某一时刻的电压,I 是这一时刻的电流,就 P UI 就是该时 刻的瞬时功率；额定功率与实际功率a额定功率：用电器正常工作时的功率；b实际功率：用电器实际工作时的功率；c额定功率与实际功率的关系：对一个用电器来说,额定功率只有一个；实际功率可随着用电器两端的电压和通过的电流的变化而转变；所以实际功率可等于、小于或大于额定功率；总结：挑选用电器时,要留意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作；实际电压偏低

19、, 用电器消耗的功率低,不能正常工作；实际电压偏高,长期使用会影响用电 器的寿命,仍可能烧坏用电器；10、电功率和热功率 1电流做功的实质 电场力对电荷做功的过程,实际上是电能转变成其他形式能量的过程；在真空中,电荷削减的电势能转化成动能；在纯电阻元件中电能完全转化成内能2焦耳定律： QI2Rt Q 与导体两端的电压、导体中通过的电流I 和通电时间t上式说明,导体中产生的热量成正比；3热功率 定义：单位时间内发热的功率叫做热功率；公式： P 热Q tI 2R 电功与电热的关系 电功率与热功率的区分电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率,等于这段电路两端电压 U 和通过的

20、电流I 的乘积；电功率PUI ,对任何电路都适用；I2 和电热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率,等于通过这段电路中电流的平方阻 R 的乘积；电热功率P 热I2R,对任何电路也都适用；电功率与热功率的联系a在纯电阻电路中,电功率与热功率数值相等；UIR WR Q WWQUIt I2 2RtU R t P热P电UI I2 2RU Rb在非纯电阻电路中,电功率数值大于热功率数值；如电路中有电动机或电解槽时等元件时,电路为非纯电阻电路；电路中消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能等其它形式的能,W只有一少部分转化为内能,这时电功率大于热功率；M Q UIR WQ WUIt QI2Rt W QP电

21、P热P电UI P热I2R P电P热P出名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载例题：如下列图,有一提升重物用的直流电动机,内阻 电压表的读数为 110 V,求r0.6 ,R10 ,U160 V ,通过电动机的电流是多少？输入到电动机的电功率是多少？在电动机中发热的功率是多少？R U M V 电动机工作1 h 所产生的热量是多少？U 2,就 U 1110 V,U 2U解析：设电动机两端的电压为U1,电阻 R 两端的电压为U 1160110V 50 V；通过电动机的电流为 I,就 IU 2 R5 A；输入到

22、电功机的电功率 P 电U1I110 5 W 550 W；在电动机中发热的功率 P 热I 2r5 2 0.6 W15 W ；电动机工作 1 h 所产生的热量 Q I 2rt5 2 0.6 3600 J54000 J；说明： 电动机是非线性元件,欧姆定律对电动机不适用了,所以运算通过电动机的电流时,不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻；通过运算发觉,电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率；例题：灯 L 与电动机 D 并联,灯 L 上标有 200W 字样,电动机 D 上标有 2000W 字样,当电源两端 A 、B 加上 220V 电压时, 灯和电动机均正常工作,求：电灯正常工作时的电阻；解析：由于

23、电灯是纯电阻用电器,所以电灯正常工作时的功率可表示为 P UI I 2R2UR,灯正常工作时 P 200W,依据 PI 2R 知,只要求出灯正常工作时的电流,即可求出电灯正常工作时的电阻；对电路全部用电器,利用PUI 可求得电路中的电流强度；整个电路用电器正常工作的总功率为：PPL PD2200W ,由于电压U220V；依据 PUI 得,电路中的电流IP U10A ；对灯 L 由 P I2R 得灯正常工作时的电阻RPL I 2 2 ,即灯正常工作时的电阻为2 ；11、电动势 1电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置；2电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；

24、规律1、欧姆定律、电阻 1导体中的电流跟导体两端电压的关系德国的物理学家欧姆通过试验讨论得出结论：导体中的电流 比,即 I U；IU或者RURI2电阻 定义：导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻；定义式： RU I 量度式 I 跟导体两端的电压成正名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载单位：电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是 ；假如在某段导体的两端加上1V 的电压,通过的电流是1A,这段导体的电阻就是1 ；所以, 1 1V/A ；常用的电阻单位仍有千欧k 和兆欧 M ：1 k 1031 M 106物理意

25、义电阻是导体本身的一种特性,由导体本身打算；留意：导体的电阻与导体两端的电压 U 及导体中的电流 I 没有关系,不能说导体的电阻 R 跟加在导体两端的电压 U 成正比,跟导体中的电流 I 成反比；3欧姆定律内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比,跟导体的电阻 R 成反比；公式： IUR 打算式 适用条件：试验说明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气体 如日光灯管中的气体 和某些导电器件 如晶体管 并不适用；留意：使用欧姆定律运算时,要留意I、U、R 的同体同时 对应关系；当导体的电阻随温度明显变化时,R 应是测量时的实际电阻；例题 4：某电阻两端电压为 16 V ,在

26、30 s 内通过电阻横截面的电量为 48 C ,此电阻为多大？ 30 s 内有多少个电子通过它的横截面？解析：由题意知 U16 V,t30 s,q48 C ；通过电阻的电流 Iq 1.6 A t据欧姆定律 IU R得, RU I10通过横截面的电子数 nq e 3.0 10 20个故此电阻为 10 ,30 s 内有 3.0 10 20 个电子通过它的横截面；2、电阻定律 电阻率1 电阻定律内容：导体的电阻R 跟它的长度L 成正比,跟它的横截面积S 成反比,这就是电阻定律；公式： RL S 打算式 适用条件：电阻定律适用于粗细匀称的金属导体,也适用于浓度匀称的电解液；2 电阻率：比例常数 跟导体

27、的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率；名师归纳总结 物理意义：电阻率是反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率；1m2 的导体的电阻；第 9 页,共 21 页材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m、横截面积为单位：在国际单位制中, 的单位是欧姆米,简称欧米,符号是 m；几种导体材料在20时的电阻率材料 / m 材料 / m 银1.6 10-8铁1.0 10-7- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 铜学习必备欢迎下载4.4 10-71.7 10-8锰铜合金铝2.9 10-8镍铜合金5.0 10-7钨5.3 10-8镍铬合金1

28、.0 10-6锰铜合金： 85%铜, 3%镍, 12%锰；镍铜合金： 54%铜, 46%镍；镍铬合金： 67.5%镍, 15%铬, 16%铁, 1.5%锰；电阻率与温度有关 金属的电阻率随着温度的上升而增大；电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化制成的；锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化微小；常用来制作标准电阻；例题：一段匀称导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5 ,导线原先的电阻多大？如把这根导线的一半匀称拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原先的多少倍？解析：一段导线对折两次后,变成四段相同的导线,并联后的总电阻为 0.5 ,设每段导线的电阻为 R,就R 40.5 ,R2 ,所以导线原

29、先的电阻为 4R8 ；如把这根导线的一半匀称拉长为原先的 3 倍,就这一半的电阻变为 4 936 ,另一半的电阻为 4 ,所以拉长后的总电阻为 40 ,是原先的 5 倍；例题：试验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示：解：灯丝在通电后肯定会发热,当温度达到肯定值时才会发出可见光,这时温度能达到 很高, 因此必需考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化；随着电压的上升,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度上升,电阻率也将随之增大,电阻增大,；U 越大 I-U 曲线上对应点于原点连线的斜率必定越小,选A；B 短路l40 km,电压例题：如下列图,在相距40km 的 A、 B 两地架

30、两条输电线,电A 阻共为 800 ,假如在 A 、B 间的某处发生短路,这时接在A 处V 的电压表示数为10V ,电流表的示数为40mA ,求发生短路处距A 处有多远？A 解析：设发生短路处距离A 处有 x 米,据题意知, A、B 两地间的距离表的示数 U10 V,电流表的示数I40 mA 40 103A,R 总800 ；依据欧姆定律IU R可得： A 端到短路处的两根输电线的电阻RxRxU I250依据电阻定律可知：名师归纳总结 Rx 2x SR总,R总2L S第 10 页,共 21 页A、B 两地输电线的电阻为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习

31、必备 欢迎下载由 得 R总x 解得 x12.5 km ；3、闭合电路欧姆定律 1 内电路和外电路 内电路：电源内部的电路,叫内电路；如发电机的线圈、电池内的溶液等；外电路：电源外部的电路,叫外电路；包括用电器、导线等；2 内电阻和外电阻 内电阻：内电路的电阻,通常称为电源的内阻；外电阻：外电路的总电阻；3 电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系 外电路的电势降落与内电路的电势降落 a外电路的电势降落 U外在外电路中, 电流由电势高的一端流向电势低的一端,落,用 U 外表示；在外电阻上沿电流方向有电势降b内电路的电势降落U内UE E r R Ir 在电源的内电阻上也胡电势降落,用U内表示；U

32、电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系在闭合电路中, 电源的电动势E 等于内外电路上的电势降落I 内、U 外之和；EU外U 内4闭合电路欧姆定律 内容：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；公式： IE Rr适用条件：外电路是纯电阻的电路；4、路端电压跟负载的关系 1路端电压：外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压；2路端电压跟负载的关系 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；定性分析名师归纳总结 R IE R r Ir UEIr E U U r0 I 第 11 页,

33、共 21 页R IE R r Ir UEIr 特例：外电路断路： R I Ir UE；0 0 外电路短路： R IE 0 r Ir E U0；U内I1r 图象描述O UI 1R - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载路端电压 U 与电流 I 的关系图象是一条向下倾斜的直线；UI 图象如下列图；直线与纵轴的交点表示电源的电动势 E,直线的斜率的肯定值表示电源的内阻；5、闭合电路中的功率1闭合电路中的能量转化qEqU 外qU 内在某段时间内,电能供应的电能等于内、外电路消耗的电能的总和；电源的电动势又可懂得为在电源内部移送2闭合电路中的功率

34、EIU外IU内I EII 2RI 2r 1C 电量时,电源供应的电能；说明白电源供应的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能；3电源供应的电功率 电源供应的电功率,又称之为电源的总功率；PEIE2R rR P , R时, P0；2 R P , R 0 时, PmE r；4外电路消耗的电功率 外电路上消耗的电功率,又称之为电源的输出功率；PU外I 定性分析IE RrR 很大或 R 很小时,电源的输出功率均不是最大；U外EIrRE Rr从这两个式子可知,定量分析2 P外U外I RE Rr22 E2 R r4r2 P 外 maxE 4r；R所以,当 Rr

35、时,电源的输出功率为最大,图象表述：名师归纳总结 E2P E U Rr R1、第 12 页,共 21 页4rE/2 O R1 r R2R O E/2r E/r I 从 PR 图象中可知,当电源的输出功率小于最大输出功率时,对应有两个外电阻- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - R2时电源的输出功率相等；可以证明,学习必备欢迎下载R1R2；R1、R2 和 r 必需满意： r5内电路消耗的电功率 内电路消耗的电功率是指电源内电阻发热的功率；P内U内I rE22RrR P内 , R P内 ；6电源的效率 电源的输出功率与总功率的比值；P外 R PRr当外电阻 R

36、越大时,电源的效率越高；当电源的输出功率最大时, 50%；例题：在如下列图的电路中,电源的电动势为 1.5V ,内阻 0.12 ,外电路 R 的电阻为 1.38 ,求电路中的电流和路端电压；解析：由题意知,电源电动势E 1.5 V,内阻 r0.12 ,外电阻 R1.38 ；I：E r S 由闭合电路欧姆定律可求出电流IIE R r1 A ；路端电压为UIR1.38 V；例题：如下列图,在图中R114 ,R29 ；当开关S 切换到位S 1 R1A 置 1 时,电流表的示数为I 10.2A ；当开关 S 切换到位置2 时,电流表的示数为I 20.3A ；求电源的电动势E 和内电阻 r；2 R2解析

37、：由题意知,R114 ,R29 ,I10.2A,I20.3 A,根E r 据闭合电路欧姆定律可列出方程：EI 1R1 I1r EI 2R2 I2r 消去 E,解出 r,得rI1R1I2R2 I 2I1r1 ；代入数值,得将 r 值代入 EI 1R1I 1r 中,得E3 V 例题 ： 如图为某一电源的外特性曲线,由图可知,该电源的电动势为V,内阻为 ,外电路短路时通过电源的电流强度为 A 解析：在 U 轴上的截距 2V 为电源电动势,斜率的肯定值 U / I = .1 8 2 . 0 /0.5=0.4 为电源内阻,短路电流为 /r=2/0.4=5 （A）例题：如下列图的电路中,当滑动变阻器的滑动

38、头向上端移动时,以下结论正确选项（）A、电压表的示数增大,电流表的示数减小B、电压表和电流表的示数都增大C、电压表的示数减小,电流表的示数增大D、电压表和电流表的示数都减小；名师归纳总结 解析：此题中R1 和 R2 是定值电阻,电压表测量的是路端电第 13 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 压；当变阻器滑头向上移动时,学习必备欢迎下载U=R-IrR3 变大,导致总电阻变大, 总电流变小, 对应路端电压增大,而 R1 上电压 U 1=IR1 降低,U 2=U-U1 上升,故 R2 上电流 I 2 增大,最终由 I=I2+I 3 得 I 3

39、即电流表示数 变小 . 例题：已知如图, E =6V ,r =4 ,R1=2,R2 的变化范畴是 010 ；求：电源的最大输出功率； R1 上消耗的最大功率； R2 上消耗的最大功率；解： R2=2 时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为2.25W； R1 是定植电阻,电流越大功率越大,所以 R2=0 时 R1 上消耗的功率最大为 2W；把 R1 也看成电源的一部分,等效电源的内阻为 6,所以,当 R2=6 时, R2 上消耗的功率最大为 1.5W；例题： 如下列图, 电源电动势为 E,内电阻为 r当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时,发觉电压表 V 1、V 2 示数变化的肯定值分别为