高二物理闭合电路的欧姆定律知识点总结与典型例题讲解及详细解析

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高中物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,R 1=R 2=2.5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。

闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时,电源输出功率均为4.5W 。

求 (1)电源电动势;(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时,电压表示数。

【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时,21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率:22111(E P I R R R r==+外外外) 当P 滑到b 端时,1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率:22222(E P I R R R r==+'外外外) 得:7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时,20.6A EI R r==+'外电压表示数:7.5V U E I r ='=-2.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数.【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V3.平行导轨P 、Q 相距l =1 m ,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M 、N 相距d =10 mm ,定值电阻R 1=R 2=12 Ω,R 3=2 Ω,金属棒ab 的电阻r =2 Ω,其他电阻不计.磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m =1×10-14kg ,电荷量q =-1×10-14C 的微粒恰好静止不动.取g =10 m /s 2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且速度保持恒定.试求:(1)匀强磁场的方向和MN 两点间的电势差 (2)ab 两端的路端电压; (3)金属棒ab 运动的速度.【答案】(1) 竖直向下;0.1 V (2)0.4 V . (3) 1 m /s .【解析】 【详解】(1)负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态,因为重力竖直向下,所以电场力竖直向上,故M 板带正电.ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势,ab 棒等效于电源,感应电流方向由b →a ,其a 端为电源的正极,由右手定则可判断,磁场方向竖直向下. 微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态,根据平衡条件有mg =Eq 又MNU E d=所以U MN =mgdq=0.1 V (2)由欧姆定律得通过R 3的电流为I =3MNU R =0.05 A则ab 棒两端的电压为U ab =U MN +I ×0.5R 1=0.4 V . (3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E =BLv 由闭合电路欧姆定律得E =U ab +Ir =0.5 V 联立解得v =1 m /s .4.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。

高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用

高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用

高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用一、基础知识归纳1.闭合电路的欧姆定律(1)内、外电路①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.②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①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.②适用条件:纯电阻电路.③闭合电路欧姆定律的表达形式有:Ⅰ.E=U外+U内Ⅱ.I=(I、R间关系)Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)Ⅳ.U=E(U、R间关系)2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意:U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR,非纯电阻电路中UIR)(2)路端电压与电流的关系(如图所示).①路端电压随总电流的增大而减小.②电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中,U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im=(短路电流).图线斜率的绝对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.①外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;②外电路断开时,R,路端电压U=E ;③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况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况定义式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+UU=IR测量运用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关特殊情况当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E4.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=-r(I-)2+,当I=时,电源的输出功率最大,P出=.P出-I图象如右图示.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=I2R=()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=.由图象还可以看出,当Rr时,若R增大,则P 出增大;当Rr时,若R增大,则P出减小.注意: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%=100%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的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对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(可以看出此时路端电压是电动势的一半,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I2(R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.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.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.说明:(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).(2)若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多时,总电阻减小.(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,则分压器的总电阻为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况,与并联段电阻的变化情况相反,与串联段电阻的变化情况相同.2.根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,若电源正常时,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,则该段电路断路.如电路中只有该一处断路,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.在用电压表检查时,一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.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.在用电流表检查时,一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.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,一定要注意切断电源.试电笔检查法:对于家庭用电线路,当出现故障时,可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时,一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(1)给定可能故障现象,确定检查方法;(2)给定测量值,分析推断故障;(3)根据观察现象,分析推断故障;(4)根据故障,分析推断可能观察到的现象.三、典例精析1.闭合电路中的功率问题【例1】如图所示,电源电动势为50V,电源内阻为1.0,定值电阻R 为14,M为直流电动机,电动机电阻为2.0.电动机正常运转时,电压表的读数为35V.求在100的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.【解析】由题设条件知r和R上的电压降之和为(E-U),所以电路中的电流为I=A=1.0A所以在100内电源做的功为W=EIt=501100J=5.0103J在100内电动机上把电能转化为机械能的部分是E=IUt-I2rt=(1.035100-122100)J=3.3103J【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路.【拓展1】如图所示,已知电源电动势为6V,内阻为1,保护电阻R0=0.5,求:(1)当电阻箱R读数为多少时,电源输出功率P出最大,并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R消耗的功率PR最大,并求这个最大值.(3)当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的功率最大,并求这个最大值.【解析】(1)由电功率公式P出=()2R外=,当R外=r时,P出最大,即R=r-R0=(1-0.5)=0.5时,P出ma某=W=9W(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起,据以上结论,当R=R0+r即R=(1+0.5)=1.5时,PRma某=W=6W(3)保护电阻消耗的功率为P=,因R0和r是常量,而R是变量,所以R最小时,PR0最大,即R=0时,PR0ma某=W=8W【拓展2】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是(CD)A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCD.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶42.闭合电路的动态分析【例2】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向上端移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化【解析】先认清电流表A测量R3中的电流,电压表V2测量R2和R3并联的电压,电压表V1测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P向上滑,R3的有效电阻增大,外电阻R外增大,干路电流I减小,路端电压U增大,至此,已判断出V1示数增大.再进行分支电路上的分析:由I减小,知内电压U和R1两端电压U减小,由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大,判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大,无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析:由V2示数增大知通过R2的电流I2增大,而干路电流I减小,所以R3中的电流减小,即A示数减小.【答案】V1示数增大,V2示数增大,A示数减小.【思维提升】当电路中任一部分发生变化时,将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化,可谓牵一发而动全身.判断此类问题时,应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化,再由此分析对其他各部分电路产生的影响.3.电路的故障分析【例3】某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示:序号A1示数(A)A2示数(A)V1示数(V)V2示数(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看做无限大,电流表内阻看做零.(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻,R1、R2、R3为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) .(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是.【解析】(1)先将电路简化,R1与r看成一个等效内阻r,r=R1+r,则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E;由A2和V1的数据可求出电阻R3;由V2和A1、A2的数据可求出R2.(2)当发现两电压表的示数相同时,但又不为零,说明V2的示数也是路端电压,即外电路的电压降全在电阻R2上,由此可推断RP两端电压为零,这样故障的原因可能有两个,若假设R2是完好的,则RP一定短路;若假设RP是完好的,则R2一定断路.【答案】(1)E、R2、R3 (2)RP短路或R2断路【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答故障类电路题的关键.【拓展3】如图所示,灯泡A和B都正常发光,R2忽然断路,已知U 不变,试分析A、B两灯的亮度如何变化【解析】当R2忽然断路时,电路的总电阻变大,A灯两端的电压增大,B灯两端的电压降低,所以将看到灯B比原来变暗了些,而灯泡A比原来亮了些.易错门诊【例4】如图所示电路,已知电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.5,固定电阻R1=2,R2=3,R3是阻值为5的滑动变阻器.按下电键S,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围.【错解】将滑动触头滑至左端,R3与R1串联再与R2并联,外电阻R==2.1I=A=2.4A再将滑动触头滑至右端,R3与R2串联再与R1并联,外电阻R==1.6 I==3A【错因】由于平时实验,常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联),当滑动头移到两头时,通过用电器的电流将最大或最小,以至给人以一种思维定势:在没有分析具体电路的情况下,只要电路中有滑动变阻器,滑动头在它的两头,通过的电流是最大或最小.【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R与R2串联、(R3-R)与R1串联,然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大,外电阻应当最小,要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大.设R3中与R2串联的那部分电阻为R,外电阻R为R=因为两数和为定值,两数相等时其积最大,两数差值越大其积越小.当R2+R=R1+R3-R时,R最大,解得R=2,R大=2.5因为R1=2R小==1.6由闭合电路的欧姆定律有:I小=A=2.1AI大=A=3A【思维提升】不同的电路结构对应着不同的能量分配状态.电路分析的重要性有如力学中的受力分析.画出不同状态下的电路图,运用电阻串联、并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是分析电路的首要工作.看过的还:。

高二物理闭合电路欧姆定律(一)通用版知识精讲

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高二物理闭合电路欧姆定律(一)通用版【本讲主要内容】闭合电路欧姆定律(一)电动势、闭合电路欧姆定律、路端电压【知识掌握】【知识点精析】 一、电动势1、电动势:电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电势差。

2、物理意义:描述电源把其他形式的能转换为电能本领大小的物理量。

3、电源电动势与电路中外电压、内电压的关系:E=U 外+U 内二、闭合电路欧姆定律1、全电路欧姆定律:闭合电路中的电流,跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比。

2、公式:I=E/(R+r)。

3、适用范围:外电路是纯电阻电路。

4. 路端电压与电流的关系曲线(U —I 图像)U Eθ I O I①路端电压U=E-Ir ,U-I 图像如图所示②图线与纵坐标的交点表示外电路断开情况,其值为电源电动势E③图线与横坐标的交点表示外电路短路情况,其值为短路电流短I Er= θ==∆∆=t a n I EI U r 短于电源的内电阻④图线斜率的绝对值等 注意:11I Er I 0≠不是短路电流,则时,图线与横轴交点当纵轴起始点不为【解题方法指导】例1. 两个阻值均为R 的电阻,第一次串联后接在电源上,第二次并联后接在电源上。

若第一次通过电阻的电流恰为第二次通过每个电阻的电流的2/3,求电阻的阻值R 与电源内阻之比是多少?分析:如图所示,两电阻串联后,接在电源上,则由闭合电路欧姆定律流。

也即通过每个电阻的电,11I rR 2EI +=E,r两电阻并联后接在电源上,如图所示,则回路总电流(干路电流)。

流,但通过每个电阻的电2I I r 2R E I 22=+=2r2R E2I I 2+==即 注意:I 2为回路总电流而不是通过每个电阻的电流。

解:)1(rR 2EI 1+=电路串联接在电源上,)2(r 2R E2I I r 2R E I 22+==+=,通过每个电阻的电流电阻并联接在电源上, 又I I 1233=()联立(1)、(2)、(3)得:R :r=4:1例2. 如图所示电路中,当变阻器R 的滑动片P 向下滑动时,电压表和电流表的示数变化情况是( )A. 和的示数都增大B. 和的示数都减小C. 示数增大示数减小D.示数减小示数增大R分析:判断类似电表示数变化或小灯泡亮度变化的问题,应先弄清电路的结构特点,进而从引起电路变化的原因入手,根据欧姆定律及局部电路与整体电路之间的关系,进行严密的逻辑推理。

高二物理闭合电路欧姆定律(二)通用版知识精讲

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高二物理闭合电路欧姆定律(二)通用版【本讲主要内容】闭合电路欧姆定律(二)闭合电路欧姆定律、路端电压、闭合电路中的能量转化【知识掌握】 【知识点精析】1. 闭合电路中的能量转化 (1)电源的总功率(P 总)单位时间由电源提供的电能:P 总=EI 。

(2)电源的输出功率(P 出)电源向外电路输送的功率:P 出=UI 。

(3)电源损耗的功率(P 内)电源内阻上消耗的热功率:P 内=I 2r 。

(4)闭合电路中能的转化与守恒 P P P W W W 总内出总内出或=+=+ ()()5电源的效率:,对纯电阻电路:出总ηηη==+P P RR r(6)电源的输出功率与外电阻的关系 ①出P I R E R rR ==+22() ②图像如图所示。

③,显然当时,电源输出P E R R r E R R r Rr E R r Rr R r =+=-+=-+=22222244()()()出的功率最大:P E rm =24④当电源输出功率为时,外电路电阻为或,则P P P R R m ()<12 R R r 122·=2. 串联电池组的特点(1)电动势等于各个电池电动势之和。

(2)内阻等于各个电池的内阻之和。

3. 电容器在电路中的作用在稳恒电流的电路中,当电路稳定时电容器的作用相当于断路,此时电容器的两极板电势差与它所跨接处的电势差相等,因此在分析电路结构时,可认为不存在电容器。

当电路的结构发生变化,电容器两端的电势差也随之变化时,电容器要充电或者放电,此时电容器所在的支路有变化的电流流过,直到电路重新稳定,电容器两端的电势差再次与对应跨接点的电势差相等为止,这一过程中,通过电容器所在支路的电量,数值上等于电容器极板上电荷的变化量。

【解题方法指导】例1. 如图所示电路中,电池的电动势是30V ,内阻是1Ω,灯泡L 的额定值是“6V 、12W ”,电动机线圈的电阻R M =2Ω,灯泡恰能正常发光,求电动机的输出功率。

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示的电路中,当开关S 接a 点时,标有“5V ,2.5W”的小灯泡正常发光,当开关S 接b 点时,标有“4V ,4W”的电动机正常工作.求电源的电动势和内阻.【答案】6V ,2Ω 【解析】 【详解】当开关接a 时,电路中的电流为I 1=11PU =2.55A=0.5A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 1+I 1r当开关接b 时,电路中的电流为I 2=22P U =44A=1A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 2+I 2r联立解得E =6V r =2Ω.2.如图所示,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时:()1ab 棒产生的感应电动势的大小; ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向; ()3ab 棒所受安培力的大小和方向; ()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= (2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===3.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。

高三物理第一轮复习:闭合电路的欧姆定律知识精讲

高三物理第一轮复习:闭合电路的欧姆定律知识精讲

高三物理第一轮复习:闭合电路的欧姆定律知识精讲【本讲主要内容】闭合电路的欧姆定律1. 知道电源电动势和内阻的物理意义。

2. 理解闭合电路的欧姆定律及公式,并能用来解决电路问题。

3. 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,并能用来分析计算电路问题。

【知识掌握】 【知识点精析】1. 电源的电动势和内电阻(1)电源的电动势E:表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量。

它是由电源本身的性质决定的,跟外电路的组成无关。

不同的电源,电动势不同。

电动势越大,说明它在移送同样电荷的过程中能够把更多的其他形式的能转化为电能,能够维持导体两端的持续的电压。

电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。

(2)电源的内电阻r :电源内部电路的电阻。

电流通过内电路时要产生热量,电能转化为内能。

2. 闭合电路的欧姆定律:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟闭合电路的总电阻成反比。

即rR EI +=或E =I(R +r ) E =U +Ir 等。

3. 路端电压U同外电阻R 的关系: (1)关系式:U =E -Ir (2)U =IR =Rr 1E rR ER+=+R ↑(↓)⇒rR EI +=,I↓(↑)⇒U =E -Ir ,U ↑(↓) 即路端电压随外电阻增大(减小)而增大(减小)。

外电阻R →∞电流I →0则内电压为0,外电压U=E 。

所以可以用内阻很大的电压表粗测电源的电动势。

外电阻R →0电流I=rE则内电压为E ,外电压U=0。

因电源的内阻很小,电流很大,易烧坏电源,应避免长时间发生。

4. 闭合电路的欧姆定律的U -I 图象(1)实线是通过实验所测得的数据实际得到的图线,虚线是将实线外推而得到的理论上存在的图线。

(2)图线与纵坐标的交点表示外电路断路时的路端电压,其值为E 。

(3)图线与横坐标的交点表示外电路短路时的短路电流,其值为E/r 。

(4)图线的斜率的绝对值表示内电阻。

5. 闭合电路的功率根据能量守恒有EIt=UIt+rt I 2(1)电源的总功率:电源把其它形式的能转化为电能的功率P=IE=IU+I U '(2)电源的输出功率:外电路消耗的功率P=IU=IE -r I 2 当电路为纯电阻电路时,其大小与外电路的负载电阻的大小、电源的电动势和内阻有关系,此时其表达式Rr4)r R (R E R )r R E (R I P 2222+-=+== 可见当R=r 时,电源的输出功率最大r4E P 2m =此时电源的效率%50rR RIE IU =+==η(3)电源内耗的功率:P=r I 2【解题方法指导】一. 闭合电路的计算[例1](2001年春理综)如图所示,AB 、CD 为两根平行的相同的均匀的电阻丝。

高考物理一轮复习讲义闭合电路的欧姆定律

高考物理一轮复习讲义闭合电路的欧姆定律

课题:闭合电路的欧姆定律知识点总结:一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比。

(2)公式 ①I =E R +r (只适用于纯电阻电路); ②E =U外+Ir (适用于所有电路)。

(3) 在外电路中,沿电流方向电势降低.二、.路端电压与外电阻的关系1.路端电压随着外电阻的增大而增大,随着外电阻的减小而减小,但不呈线性变化.2.U -I 图像中,直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即内阻r =|ΔU ΔI|. 典例强化例1、将一电源电动势为E ,内电阻为r 的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R 表示外电路电阻,I 表示电路的总电流,下列说法正确的是() A .由U 外=IR 可知,外电压随I 的增大而增大B .由U 内=Ir 可知,电源两端的电压随I 的增大而增大C .由U =E -Ir 可知,电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D .由P =IU 可知,电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大例2、如图所示,R 为电阻箱,电表为理想电压表.当电阻箱读数为R 1=2 Ω时,电压表读数为U 1=4 V ;当电阻箱读数为R 2=5 Ω,电压表读数为U 2=5 V .求:电源的电动势E 和内阻r .例3、如图所示电路,电源内阻不可忽略。

开关S 闭合后,在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )A .电压表的示数增大,电流表的示数减小一般情况 U =IR =E R +r ·R =E 1+r R ,当R 增大时,U 增大 特殊情况 (1)当外电路断路时,I =0,U =E (2)当外电路短路时,I 短=E r ,U =0B .电压表的示数减小,电流表的示数增大C .电压表与电流表的示数都增大D .电压表与电流表的示数都减小例4、如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则( )A .电容器中的电场强度将增大B .电容器的电容将减小C .电容器上的电荷量将减少D .液滴将向上运动例5、如图所示为某一电源的U -I 图线,由图可知() A .电源电动势为2 V B .电源内电阻为13Ω C .电源短路时电流为6 A D .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A例6、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象,其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是()A .阴影部分的面积表示电源输出功率B .阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C .当满足α=β时,电源效率最高D .当满足α=β时,电源效率小于50% 知识巩固练习1.下列关于电动势的说法正确的是() A .电动势就是电压,就是内、外电压之和B .电动势不是电压,但在数值上等于内、外电压之和C .电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D .电动势的大小与外电路的结构无关2.电动势为E ,内阻为r 的电源,向可变电阻R 供电,关于路端电压说法正确的是()A .因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B .因为U =IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大C .因为U =E -Ir ,所以当I 增大时,路端电压减小D .若外电路断开,则路端电压为E3..某电路如图所示,已知电池组的总内阻r =1 Ω,外电路电阻R =5 Ω,理想电压表的示数U =3.0V,则电池组的电动势E等于()A.3.0 V B.3.6 V C.4.0 V D.4.2 V4.如图所示电路,电源内阻不可忽略。

(完整版)欧姆定律知识点总结及经典习题(含答案)

(完整版)欧姆定律知识点总结及经典习题(含答案)

●安全用电的原则是:不接触低压带电体,不接近高压带电体。

●高低压的划分低压和高压的界限是1000V ,低于1000V 为低压,高于1000V 为高压。

低压对人体来说并非安全电压,预防低压触电,应不接触低压带电体(主要指火线)。

高压触电分两类:高压电弧触电和跨步电压触电,预防电弧触电应远离易起电弧处,预防跨步电压触电应两脚并拢下蹲,或并脚跳离高压带电体。

知识点2 注意防雷与避雷针 雷电是大气中一种剧烈的放电现象。

云层之间,云层与大气之间的电压高达几百万伏至几亿伏,放电时的电流可达几万安到十几万安,产生很强烈的光和声。

云层和云层之间的放电危害不大,而云层与地面之间的放电如果通过树林、建筑物,巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏,如果这种放电通过人体,能够立即致人死亡。

雷电均发生在积雨云层,由于积雨云层内空气所含的水蒸气比干燥空气多,而电荷极易吸附在水珠表面,故积雨云层积聚许多电荷。

避雷针因在房屋的高处,其尖端曲率半径又极小,分布在其内的负电荷产生的电场很大,易使其周围的空气电离而造成一条可以导电的通道。

并且避雷针是金属做的,是电的良导体,当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地,这一电流通道可使云层和建筑物间的正、负电荷中和,使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。

知识点3 短路●定义:由于某种原因,电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象,叫做短路。

或电流不通过电器直接接通叫做短路。

●短路的危害:电源短路是十分危险的,由于导线的电阻远小于灯泡的电阻,所以通过它的电流会非常大,这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,电源会损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。

日常生活中我们常采用保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害。

●短路分电源短路和用电器短路两类。

用电器短路时,一般认为用电器中无电流流过,不会对电路造成损害。

串联电路的特点:1、电压特点:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上,电源内阻r =1Ω,电炉电阻R =19Ω,电解槽电阻r ′=0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时,电炉消耗功率为684W ;S 1、S 2都闭合时,电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变).试求:(1)电源的电动势;(2)S 1、S 2闭合时,流过电解槽的电流大小;(3)S 1、S 2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率. 【答案】(1)120V (2)20A (3)1700W 【解析】(1)S 1闭合,S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=; (2)S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=; (3)电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=.点睛:电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路,不能用欧姆定律求解其电流,只能根据电路中电流关系求电流.2.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。

汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.5V ,电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。

车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A ;电动机启动的瞬间,电流表示数达到70A 。

求: (1)电动机未启动时车灯的功率。

(2)电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。

(忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化)【答案】(1)120W ;(2)67.5W 【解析】 【分析】 【详解】(1) 电动机未启动时12V U E Ir =-= 120W P UI ==(2)电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻' 1.2U RI ==Ω267.5W RU P ''==电源电动势不变,电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小,回路电流增大,内电路分得电压增大,外电路电压减小,所以车灯电功率减小。

高中物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题含解析

高中物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题含解析

高中物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电阻R 1=1.5Ω,电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。

电动机正常工作时,电压表的示数U 1=3.0V ,求: (1)电源的路端电压; (2)电动机输出的机械功率。

【答案】(1)9V ;(2)8W 【解析】 【分析】 【详解】(1)流过电源的电流为I ,则11IR U =路端电压为U ,由闭合电路欧姆定律U E Ir =-解得9V U =(2)电动机两端的电压为M 1()U E I R r =-+电动机消耗的机械功率为2M 0P U I I R =-解得8W P =2.小勇同学设计了一种测定风力大小的装置,其原理如图所示。

E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。

0R 是一个阻值为40Ω的定值电阻。

V 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。

R 是与迎风板A 相连的一个压敏电阻,其阻值可随风的压力大小变化而改变,其关系如下表所示。

迎风板A 的重力忽略不计。

试求:压力F /N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻/R Ω30282624222018…(1)利用表中的数据归纳出电阻R 随风力F 变化的函数式;(2)若电压表的最大量程为5V ,该装置能测得的最大风力为多少牛顿; (3)当风力F 为500N 时,电压表示数是多少;(4)如果电源E 的电动势降低,要使相同风力时电压表测得的示数不变,需要调换0R ,调换后的0R 的阻值大小如何变化?(只写结论)【答案】(1)300.04()R F =-Ω;(2)m 550F N =;(3) 4.8V U =;(4)阻值变大 【解析】 【分析】 【详解】(1)通过表中数据可得:Fc R∆=∆,故R 与F 成线性变化关系设它们的关系式为: R kF b =+代入数据得:300.04(Ω)R F =-①(2)由题意,0R 上的电压05V R U =,通过0R 的电流为00R U I R =②R R E U U R I I-==③ 解①~④式,得,当电压表两端电压R U 为5V 时,测得的风力最大m 550F N =④(3)由①式得10ΩR =004.8V R EU R R ==+⑤(4)阻值变大3.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题含解析

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题含解析

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电阻R 1=1.5Ω,电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。

电动机正常工作时,电压表的示数U 1=3.0V ,求: (1)电源的路端电压; (2)电动机输出的机械功率。

【答案】(1)9V ;(2)8W 【解析】 【分析】 【详解】(1)流过电源的电流为I ,则11IR U =路端电压为U ,由闭合电路欧姆定律U E Ir =-解得9V U =(2)电动机两端的电压为M 1()U E I R r =-+电动机消耗的机械功率为2M 0P U I I R =-解得8W P =2.如图所示,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时:()1ab 棒产生的感应电动势的大小; ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向; ()3ab 棒所受安培力的大小和方向; ()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= (2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===3.如图所示的电路中,电源电动势E =12 V ,内阻r =0.5 Ω,电动机的电阻R 0=1.0 Ω,电阻R 1=2.0Ω。

高二物理下册闭合电路欧姆定律的知识点

高二物理下册闭合电路欧姆定律的知识点

高二物理下册闭合电路欧姆定律的知识点高二物理下册闭合电路欧姆定律的知识点汇总1.电动势是反映电源把形式的能转化为电能本领的物理量,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。

2.流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比,跟电路中内外电阻之和成反比。

3.外电路电阻R增大时,电路中电流减小,路端电压增大;外电路电阻减小时,电路中电流增大,路端电压减小。

2.电动势(1)大小等于没有接入电路时两极间的电压。

(2)物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。

3.干电池电动势为1.5 V的物理意义干电池的电动势为1.5 V,说明电荷量为1 C的电荷通过电源时,电源通过非静电力做功将1.5J的化学能转化为电能。

1.电动势的理解(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。

(2)电动势是标量,但有方向,物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极,即电源内部电流的方向。

(3)电源的内部也有电阻(即内电阻),当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)。

2.电动势与电压的区别(1)物理含义:电压表示电阻或用电器两端的电势差,是形成电场产生电流的原因,电动势表示电源提供电能的本领,是电压产生的原因。

(2)做功的实质:电压对应电场力做功,电动势对应非静电力做功。

(3)能的转化:电压相关的能是把电能转化成其他形式的能;电动势相关的能是把其他形式的能转化成电能。

1.下列说法中正确的.是()A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高解析:电动势与电压有本质的区别,二者单位相同,只有电源与外电路断开时,两极间的电压在数值上才与电动势相等。

答案:C1.闭合电路(1)只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流。

用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路,内电路的电阻叫内阻。

(2)在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中电流从负极到正极。

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,R 1=R 2=2.5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。

闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时,电源输出功率均为4.5W 。

求 (1)电源电动势;(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时,电压表示数。

【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时,21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率:22111(E P I R R R r==+外外外) 当P 滑到b 端时,1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率:22222(E P I R R R r==+'外外外) 得:7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时,20.6A EI R r==+'外电压表示数:7.5V U E I r ='=-2.如图所示,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时:()1ab 棒产生的感应电动势的大小; ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向; ()3ab 棒所受安培力的大小和方向; ()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= (2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===3.如图所示,电流表A 视为理想电表,已知定值电阻R 0=4Ω,滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A 。

高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结

高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结

高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率(一 ) 部分电路欧姆定律1.电流(1) 电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。

形成电流的条件是:①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。

(2) 电流强度:通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值,叫电流强度。

①电流强度的定义式为:l=q/t②电流强度的微观表达式为:I=nqSvn 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷电量,v 是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。

(3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。

在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极。

2.电阻定律(1) 电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:R=U/I。

(2) 电阻定律:公式:R=ρL/S,式中的ρ为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。

纯金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。

(3) 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。

半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。

(4) 超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。

电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。

3.部分电路欧姆定律内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。

公式:I=U/R适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。

欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。

伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。

若U-I图线为过原点的直线,这样的元件叫线性元件;若u-i图线为曲线叫非线性元件。

(二)电功和电功率1.电功(1) 实质:电流做功实际上就是电场力对电荷做功,电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)

【答案】(1)① 【解析】(1)①根据 理

(2)①见解析②见解析
,由图像知:
,代入可得
,同
根据 ,由已知 代入可得:
②因为两导线串联,所以电流
,由欧姆定律 ,电阻定律

,长度分别为 和
代入可得:
(2)①在直导线内任选一个横截面 S,在 时间内以 S 为底, 为高的柱体内的自由电
子都将从此截面通过,由电流及电流密度的定义知: 代入可得:
4.两根材料相同的均匀直导线 a 和 b 串联在电路上,a 长为 ,b 长为 。 (1)若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,求:
①a、b 两导线内电场强度大小之比 ;
②a、b 两导线横截面积之比 。
(2)以下对直导线内部做进一步分析:设导线单位体积内有 n 个自由电子,电子电荷量为 e,自由电子定向移动的平均速率为 v。现将导线中电流 I 与导线横截面积 S 的比值定义为 电流密度,其大小用 j 表示。
值随着温度变化更显著。
6.AB 两地间铺有通讯电缆,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成,通常称为双 线电缆。电缆长为 L,每一条电缆的电阻为 R.某次事故中不小心损坏了电缆,电缆的损坏 有两种可能情况:绝缘层轻微受损,导致两导线间漏电,简称漏电故障(相当于在该处的 两导线间接有一个电阻);绝缘层严重破坏,导致两导线直接短路,称之为短路故障。设 导线间只有一处绝缘层破损。为判断破损处是哪种情况,在 AB 两端均处开路的前提下做 了以下工作: (1)在 A 地两端间接一恒压电源 U,在 B 地两端间接理想电压表,测出电压表示数为 UB ,在 B 地两端间接同一电源,在 A 地两端间接理想电压表,测出电压表示数为 UA .若 UA = UB =0,是什么故障类型?若 UA ≠0,UB ≠0,是什么故障类型? (2)在 A 地两端间接欧姆表测出电阻为 RA,在 B 地两端间接欧姆表测出电阻为 RB。

高二物理电阻定律 闭合电路的欧姆定律人教实验版知识精讲

高二物理电阻定律  闭合电路的欧姆定律人教实验版知识精讲

高二物理电阻定律 闭合电路的欧姆定律人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:电阻定律 闭合电路的欧姆定律二. 知识要点:1. 理解电阻率的概念,知道电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。

2. 能区分电阻与电阻率,能区分R =U I 和R =l sρ。

3. 知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。

4. 知道电源电动势等于内外电路的电势降落之和。

5. 理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关电路问题。

6. 理解路端电压与负载的关系。

三. 重点难点解析: (一)电阻定律1. 导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,由导体本身的因素决定。

2. 内容:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积成反比 导体的电阻与构成它的材料有关。

3. 公式:R =lsρ式中ρ为导体材料的电阻率。

4. 电阻率导体的电阻率ρ与导体的长度L 、横截面积S 无关,和物体的材料和温度有关,国际单位是欧·米,电阻率ρ反映了导体材料导电性能的好坏,决定于材料和温度,有些材料的电阻率随温度的升高而增大,有些材料的电阻率随温度的升高而减小。

(二)闭合电路:1. 闭合电路的组成:内电路:电源内部的电路,其电阻称为内阻,内电阻上降落的电压称为内电压。

外电路:电源外部的电路,其两端电压称为外电压也叫路端电压。

2. 内外电压的关系E =U 外+U 内(三)闭合电路的欧姆定律1. 内容:闭合电路里的电流,跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成反比。

2. 公式:I =rR E+或E =I (R +r ) 3. 适用条件:纯电阻电路。

(四)路端电压与负载的关系1. 负载:接在外电路的用电器称为负载,用电器的总电阻称为负载电阻。

2. 路端电压U =1E EIR R r R r R==++3. R 增大,I 减小,U 增大,当R 增大到无穷大(断路)时,I =0,U =E4. R 减小,I 增大,U 减小,当R 减小到零(短路)时,I =E/r ,U =0(五)路端电压与电流的关系路端电压U 等于电源电动势E 减去内阻上的电势降落Ir ,用公式表示为:Ir E U -=这种关系还可用图线表示,如图所示,是U 和I 的关系图线。

高中物理《闭合电路的欧姆定律》知识点及重难点

高中物理《闭合电路的欧姆定律》知识点及重难点

高中物理《闭合电路的欧姆定律》知识点及重难点一、闭合电路和部分电路1、只有用导线把电源、用电器组成一个闭合回路才有电流。

用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路,电源的电阻叫内阻。

2、在外电路中,沿电流方向电势逐渐降低,在内电路中,沿电流方向电势逐渐升高。

二、电动势1、电源内部非静电力移送单位正电荷所做的功,物理学中把它叫做电源的电动势。

2、电动势:电动势反映电源将其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量,数值上等于,与电源的体积和外电路无关,由电源本身的性质决定。

3、电动势和电压的区别(1)电压是表示电场力做功将电能转化成其他形式的能的本领大小的物理量;电动势是表示非静电力做功将其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。

(2)电压由电源、导体电阻及导体的连接方式共同决定;而电动势只由电源本身决定,与外电路无关。

三、闭合电路欧姆定律1、定律推导如图所示,设电源的电动势为E,外电路电阻为R,内电路电阻为r,闭合电路的电流为I。

则在时间t内,外电路中电能转化成的内能为E外=I2Rt内电路中电能转化成的内能为E内=I2rt在电源内部,非静电力做功为W=Eq=EIt根据能量的转化与守恒,非静电力做的功等于内外电路中的电能转化为其他形式的能的总和。

即W=E外+E内,由以上各式可得2、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。

3、、公式:4、、适用条件:外电路是纯电阻的电路(1)公式或只适用于外电路为纯电阻电路的情况,对外电路含有非纯电阻元件(如电动机,电解槽等)的电路不适用。

(2)适用于所有电路。

当外电路断路,即时,。

(3)适用于所有闭合电路,常用来判断路端电压的变化和测量电源的电动势与内阻。

5、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.其U—I图像如图(1)所示。

(1)注意:外电路被短路时,电流过大会烧坏电源,所以不允许外电路短路。

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