2019-2020年高二物理下学期复习提纲 人教试验修订本

（短路电流）

闭合电路的欧姆定律图象部分欧姆定律图象

2019-2020年高二物理下学期复习提纲 人教试验修订本

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）（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：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：，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484，则不工作时的电阻是小于484（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.

③（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×J

（1）W=UIt （适用于一切电路）

（适用于纯电阻电路）

（2）（适用于一切电路） （只适用于纯电阻电路）

（3）焦耳定律：（适用于一切电路） W 总=（只适用于纯电阻电路电功等于电热） W 总=W 机+W 热=UIt=I2Rt+W 机=UIt （适用于非纯电阻电路）

（4）热功率P=（适用于一切电路）P=UI=P 热+P 机=I2R+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 22

22++'++'='++'+=有最大值，则+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 22222

⋅+≤++'++'='++'='⋅（当时取等号）

④关于并联电路的最大电阻电路问题.

推导：当R1 = R2, R 有最大值.

⑤处于开路的用电器相当于一根导线（如图）.

（R1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,R1=R2=10Ω,R3=30

Ω,R4=35Ω,C=100μF,求接通电键K 后通过R4的总电量。

（Q=2.0×10-4C ）

二.实验部分

A R V P A

B E ，r

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RV （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RA （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I0≈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V0≈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=（2-1）/2＞=（3-2）/3,故A 表变化大，选内接法.

磁 场

1. 磁场、磁感线.

（1）磁场的产生. 磁极磁场磁极； 磁极磁场电流；电流磁场电流,磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质。

（2）磁场的作用：①磁场对放入其中的磁极有力的作用（同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引）。

②磁场对放入其中的通电导线亦有力的作用（同向电流相互吸引，异向电流互相排斥）。

（3）磁场的方向性，在磁场中的任一点，磁感线的切线方向，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，都表示那一点的磁场方向（有着重符号的文字等价）。

（4）磁感线：假想的一族曲线，在磁体外部从北极出发回到南极，在内部从南极到北极→闭合的曲线（电场线是非闭合曲线，其相同点都是不相交的曲线）. 但是磁感线从磁体N 极出发，终止于磁体S 极是错误的，那是因为磁感线是回到S 极。

（5）电流的磁场的特点：①直线电流的磁场的特点是：无磁极，非匀强，距导线越近处磁场越强，距导线越远处磁场越弱；②环形电流的磁场的特点是：圆环中心处磁场最强；③通电螺线管的磁场特点是：管内是匀强磁场，管外是非匀强磁场。 注：①磁感线走势的方向上的切线方向为磁场方向. 特别的，

在磁场内部（如图）则不能等效小磁针了.

②磁感线虽然是假想的线但可用实验摸拟.

③磁感线的疏密表磁场或磁感应强度的大小.

（6）地磁场：地球本身就是一个磁场，地球北极是地磁场的南极，地球南极是地磁场的北极，两极的磁感线是垂→

Rg

Rv

→

有效长度

B

S