高二物理下学期复习提纲

（短路电流）

闭合电路的欧姆定律图象部分欧姆定律图象

高二物理下学期复习提纲

恒定电流

一、 基本概念和规律： 1、电源、电流、电阻.

电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向为电流方向（电流强度是标量）电源的正极电势高，负极的电势低.因此电源的电压叫做电动势.电动势E （标量）是由电源本身性质决定．．．．．．．．的，表示电源把其它形式的能转化电能本领大小的物理量.若是理想电源即内阻为零,则E=U 路,一般电路中应考虑内电阻,则E=U 内+U 路. （1）在外电路中电流是从高电势流向低电势.

（2）在内电路中，电流是从低电势（负极）流向高电势（正极）

（3）t q

I =（与通过导体横截面积的大小无关），I=nqSv (S 横截面积，v 定向移动

速率，n 单位体积的自由电荷个数)

注：①自由电子定向移动的速率＜自由电子热运动的平均速率＜电流速率.

②如果正、负两种电荷往相反方向定向通过横截面积而形成电流，这时对应q 为两种电荷的电荷量之和（负电荷等效反方向过来的正电荷）若是同种电荷，则是电荷量之差。

（4）欧姆定律：R U

I =适用对象：金属，电解质溶液（对气态导体和半导体不适

用）或者是伏安特性曲线是直线的电阻，即纯电阻。

（5）电阻定律：S

L

R ⋅=ρ，R ．是反映自身的物理量．．．．．．．．．，ρ是反映材料导电性能的物理量，称为材料电阻率.纯金属的电阻率小，而合金的电阻率大.各种材料的电阻率都是随温度变化，有的随温度增高而增大.有的随温度增高而减小，而有的随温度增高而不变化. 例如：在灯泡（“220，100W”）工作时电阻为484Ω，则不工作时的电阻是小于484Ω（随工作而升高的温度使R 变大）.

附：①半导体材料的导电性受温度、光照、掺入微量杂质影响.

②大多数金属在温度降到某一数值时，都会出现电阻突然为零的现象，这个现象叫做超导，其温度称为超导转变温度（或临界温度）零.

③r

R E I +=（只适用于纯电阻电路） ④EI= U 路I+ U 内I,，U 路I 叫做外电路的消耗功率或者电源输出功率, U 内I 叫做内电路的发热功率.

U 路=E —Ir （适用于一切电路），EI 叫做电源功率或者电路总功率.

注：①当电源两端短路时，R 外=0，此时路端电压为零.

②路端电压与电流的图象：

2、电功和电功率.

电功率单位：瓦特W ；

电功单位：J ，常用单位：kwh 千瓦时又称“度“1kwh = 3.6×610J （1）W=UIt （适用于一切电路）

t R

U Rt I W 2

2

==（适用于纯电阻电路） （2）UI t

W P ==（适用于一切电路） R U R I P 2

2==（只适用于纯电阻电路） （3）焦耳定律：Rt I Q 2

=（适用于一切电路） W 总=Rt I t R

U Rt I 22

2==（只适用于纯电阻电路电功等于电热）

W 总=W 机+W 热=UIt=I 2Rt+W 机=UIt （适用于非纯电阻电路）

（4）热功率P=R I 2（适用于一切电路）P=UI=P 热+P 机=I 2R+P 机（适用于非纯电阻电路）

注：①电动机在正常工作的情况下，W 总=W 机+W 热 而在电动机被卡住的情况下，W 总= W 热等效于纯电阻电路，电动机在因电压不足而不能转时，也同样可等效纯电阻电路，亦可用欧姆定律. ②在纯电路电路中，电路上消耗的总功率等于各

个电阻上消耗的功率之和（无论是串联，还是并联）. ③电源输出功率曲线： A 、当R 外= r 时，此时电源输出功率为最大.

简证：P 输=

⇒+'+='+R

R r E I ),R (R I 2

P 输2r

R

R r R R E

)R (R R)

R (r E

2

2

2

2

++'++'='++'+=

有最大

值，则R '+R = r .

B 、滑动变阻器的最大功率的条件同样是R+r =R /时，这时采用R 与r 等效为一个新的电源内阻.

简证：P 滑=22r)(2R E 2r

2R R r)

(R R E R )r

R R E

(R I 2

2

222

⋅+≤++'

++'=

'++'='⋅（当r R R +='时取等号）

④关于并联电路的最大电阻电路问题. 推导：2

2

111212121R R R R R R R R

≤⇒≥+=

当R 1 = R 2, R 有最大值.

⑤处于开路的用电器相当于一根导线（如图）.

（R 1相当于一根导线）

⑥串联，并联，混联特点是：其中任何一个阻值增大，则总电阻增大. 3、电路中的规律：

（1）电路中电表示数的判断：

对于涉及电阻变化的动态直流电路问题，可运用“串反并同”规律迅速分析各支路中电流的变化。所谓“串反并同”规律是：在由变化电阻、电源以及其他用电器构成的闭合电路中，支路电流的变化，总是与串联在该支路中电阻的变化相反，与其并联的另一支路中电阻的变化相同。即电阻增大时，该支路中电流减小，与其并联的另一支路中电流增大；电阻减小时，该支路中电流增大，与其并联的另一支路中电流减小。如图，当滑片P 向a 移动时，两表示数的变化？（均减小） （2）含有电容器的电路：

要认清电容器与谁并联，电容器的极板间电压等于电路中哪两点间的电压？当电路变化时，极板间电压怎样变化？带电量如何变化？是充电还是放电？充、放电电流通过哪个回路？

如上图所示，E=3.0V,r=1.0Ω,R 1=R 2=10Ω,R 3=30Ω,R 4=35Ω,C=100μF,求接通电键K 后通过R 4的总电量。（Q=2.0×10-4C ） 二.实验部分

1、电流表的改装：电压表、电流表都是用灵敏电流计改装而成的。

（1）电流表G 改装电压表V ，是灵敏电流计串联较大的分压电阻组成的，实际电压表可看做一个能显示两端电压值（读数）的阻值为R V （电压表内阻）的电阻。 （2）电流表G 改装电流表A ，是灵敏电流计并联较小的分流电阻组成的，实际电压表可看做一个能显示流过自身电流值（读数）的阻值为R A （电流表内阻）的电阻。（“量程”指通过电流表、电压表的满偏电流、满偏电压、电流表、电压表本身就是用电器）

2、伏安法测电阻.

（1）伏安法测电阻原理：部份电路的欧姆定律. （2）伏安法测电阻的两种接法.

电流表外接法：在电压表的内阻远远大于R 时，

使用（此时通过电压表的电流I 0≈0）. 电流表内接法：在电流表的内阻远远小于R 时，使用（此时电流表两端的电压V 0≈0）.

附：如果不知道Rx ，Rv ，RA 的阻值，可用试触法，即通过不同的电表连接方式的电路，看电压表电流变化情况.如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响大，应选用电流表内接法同理，若电压表变化明显选用电流表外接法（简记为电

流表变化大→电流内接， 电压表变化大→电压外接）.→用百分比来判断变化大小.

例如：用内接法，A 表为1mA,V 为2V ；用外接法，A 表为2mA ，V 表为3V ，则

A η=（2-1）/2＞

B η=（3-2）/3,故A 表变化大，选内接法.

A

R

V

P A

B

E ，r

R 1

→G Ig Rg V Ig

Rv G Ig Rg

→A I R A I

I R

A I

V R A I V

R