2022年高二物理闭合电路欧姆定律知识点梳理.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 精品学问点高二物理闭合电路欧姆定律学问点梳理一、基础学问归纳 1. 闭合电路的欧姆定律1 内、外电路内电路：电源两极 不含两极 以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等. 内电路的电阻叫做内电阻 . 外电路：电源两极,用电器和导线等. 外电路的电阻叫做外电阻. 2 闭合电路的欧姆定律内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比 ,与内、外电路的电阻之和成反比 . 适用条件：纯电阻电路. 闭合电路欧姆定律的表达形式有：.E=U 外+U内 .I= I、R间关系 .U=E-IrU、I 间关系 .U= EU 、 R间关系 2. 闭合电路中的电压关系1

2、 电源电动势等于内、外电压之和. U=IR,非纯电阻电路中U IR 留意： U不肯定等于IR. 纯电阻电路中2 路端电压与电流的关系 如下列图 . 路端电压随总电流的增大而减小 . 电流为零时, 即外电路断路时的路端电压等于电源电动势 的截距表示电源的 电动势 . E.在图象中, U-I 图象在纵轴上名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 路端电压为零时即外电路短路时学习必备精品学问点 的电流 Im= 短路电流 . 图线斜率的肯定值在数值上等于 内电阻 . 3 纯电阻电路中,路端电压 U随外电阻 R的变化关系 . 外电路的

3、电阻增大时,I 减小,路端电压上升 ; 外电路断开时,R,路端电压 U=E ; 外电路短路时,R=0,U=0,I=Im=E/r. 3. 电动势与路端电压的比较：电动势 路端电压 U 物理意义 反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情形 反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情形定义式 E= ,W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功 U= ,W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式 E=IR+Ir=U+U U=IR 测量 运用欧姆定律间接测量 用伏特表测量打算因素 只与电源性质有关 与电源和电路中的用电器有关特别情形 当电源开路时路端电压 U值

4、等于电源电动势 E 4. 闭合电路中的功率关系1 电源的总功率：P 总= IE =IU+IU=P 出+P 内2 电源内耗功率：P 内= I2r =IU=P总-P 出3 电源的输出功率：P 出=IU=IE-I2r=P 总 -P 内4 电源的输出功率与电路中电流的关系P出=IU 外=IE-I2r=-rI- 2+ ,当 I= 时,电源的输出功率最大,P 出= .P 出 -I 图象如右图示 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 精品学问点5. 电源的输出功率与外电路电阻的关系对于纯电阻电路,电源的输出功率P出=I2

5、R= 2R= 由上式可以看出,当外电阻等于电源内电阻R=r 时,电源输出功率最大,其最大输出功率为 Pm= . 当 R=r 时,即 I=E/2r 时,电源的输出功率最大,P 出= .P 出-R 图象如右图所示 . 由图象可知,对应于电源的非最大输出功率 P 可以有两个不同的外电阻 R1和 R2,不难证明r= . 由图象仍可以看出,当 P出减小 . Rr 时,如 R增大,就留意：对于内、外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小 . 5. 电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比 . 即 = 100%= 100%= 100% 对纯电阻电路,电源的效率 = 100%= 100%= 1

6、00% 由上式看出,外电阻越大,电源的效率越高 . 6. 电路的 U-I 图象右图中 a 为电源的 U-I 图象, b 为外电阻的U-I 图象 . 两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压 ; 该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率 ;a 的斜率的肯定值表示内阻大小 ; b 的斜率的肯定值表示外电阻的大小 ; 当两个斜率相等时,即内、外电阻相等时,图中矩形面积最大,即输出功率最大 的一半,电流是最大电流的一半 . 二、重点难点突破一、闭合电路中的能量关系 可以看出此时路端电压是电动势名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - -

7、 - - - - - - 学习必备 精品学问点1. 电源的功率、 电源消耗的功率、 其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指 EI 或 I2R 外 +r. 2. 电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指 IU 或 IE-I2r 或 I2R 外. 3. 电源内阻消耗的功率是 I2r. 4. 整个电路中有 P 电源 =P外+P内. 这明显是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的详细体现. 二、闭合电路的动态分析分析问题分析解答这类习题的一般步骤是：1. 确定电路的外电阻如何变化. 或减小 时,电路的总电阻肯定增大 或减小 . 说明： 1 当外电路的任何一个电阻增大2 如电键的通断使串联的用

8、电器增多时,总电阻增大 总电阻减小 . ; 如电键的通断使并联的支路增多时,3 在右图所示分压器电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与用电器并联 以下简称并联段 ,另一段与并联部分相串联 以下简称串联段 ; 设滑动变阻器的总电阻为 R,灯泡的电阻为 R灯,与灯泡并联的那一段电阻为 R并,就分压器的总电阻为R总=R-R 并+ 由上式可以看出,当 R并减小时, R总增大 ; 当 R并增大时, R总减小 . 由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情形,与并联段电阻的变化情形相反,与串联段电阻的变化情形相同 . 2. 依据闭合电路的欧姆定律,确定电路的总电流如何变化 . 3. 由 U内=I

9、 内 r ,确定电源的内电压如何变化 . 4. 由 U外=E-U 内,确定电源的外电压 路端电压 如何变化 . 5. 由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化 . 6. 确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化 . 三、电路的故障分析名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 精品学问点1. 常见的故障现象断路： 是指电路两点间 或用电器两端 的电阻无穷大,此时无电流通过,如电源正常时, 即用电压表两端并联在这段电路 或用电器 上,指针发生偏转,就该段电路断路 . 如电路中只有该一处断

10、路,整个电路的电势差全部降落在该处,其他各处均无电压降落 . 短路： 是指电路两点间 或用电器两端 的电阻趋于零, 此时电路两点间无电压降落,用电器实际功率为零 即用电器不工作或灯不亮,但电源易被烧坏 . 2. 检查电路故障的常用方法电压表检查法： 当电路中接有电源时,可以用电压表测量各部分电路上的电压,通过对测量电压值的分析,就可以确定故障 符合要求 . . 在用电压表检查时,肯定要留意电压表的极性正确和量程电流表检查法： 当电路中接有电源时,可以用电流表测量各部分电路上的电流,通过对测量电流值的分析,就可以确定故障 符合要求 . . 在用电流表检查时,肯定要留意电流表的极性正确和量程欧姆表检查法： 当电路中断开电源后,可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻,通过对测量电阻值的分析,就可以确定故障 . 在用欧姆表检查时,肯定要留意切断电源 . 试电笔检查法：对于家庭用电线路,当显现故障时,可以利用试电笔进行检查 . 在用试电笔检查电路时,肯定要用手接触试电笔上的金属体 . 3. 常见故障电路问题的分类解析名师归纳总结 1 给定可能故障现象,确定检查方法; . 第 5 页,共 5 页2 给定测量值,分析推断故障; 3 依据观看现象,分析推断故障; 4 依据故障,分析推断可能观看到的现象- - - - - - -